Système solaire : combien y a-t-il de planètes et quelles sont-elles ? Schéma
[Mis à jour le 7 septembre 2022 à 14h45] Les connaissances des astronomes sur le système solaire qui abrite notre planète ne cessent de s'améliorer, mais ce dernier reste un terrain de jeu plein de mystères pour les scientifiques qui découvrent peu à peu sa singularité. Le 17 mai 2022, la NASA a publié un document qui dévoile les objectifs de l'exploration spatiale des années à venir. Il développe ainsi en 50 points les moyens techniques à mettre en œuvre pour concrétiser ces ambitions. Les principales cibles de ses nouvelles missions sont la planète Mars qui pourrait accueillir prochainement une mission habitée ainsi que la Lune. Le satellite naturel de la Terre pourrait devenir à nouveau un objectif de premier plan pour la NASA, 53 ans après le premier pas de l'Homme sur la Lune et 50 ans après la dernière mission habitée.
Le système solaire a longtemps été considéré comme un système planétaire semblable aux autres. Mais plus notre connaissance des autres systèmes planétaires s'affûte, plus la conviction que le nôtre est différent des autres se renforce. Afin de comprendre ce qui fait la spécificité de notre système solaire, il faut comprendre les mécanismes qui entourent sa création. Comment représenter le système solaire et les objets qu'il contient ? Quelles sont les positions de la Terre, de la Lune et du Soleil dans le système solaire ? Et quelle est la différence entre le système solaire et la Voie lactée ? Faisons le point sur ces questions pour tout savoir sur le système planétaire au sein duquel nous évoluons.
Quelle est la définition du système solaire ?
Le système solaire est un système planétaire organisé autour d'une étoile : le Soleil. Il renferme différents types d'objets qui gravitent autour de cette dernière, dont les 8 planètes, des planètes naines, des météorites et des poussières interplanétaires. Entre Mars et Jupiter s'étend la ceinture principale d'astéroïdes et au-delà de Neptune se trouve la ceinture de Kuiper qui accueille un très grand nombre de petits corps glacés : des comètes.
Quelles sont les planètes du système solaire ?
Le système solaire comprend 8 planètes qui gravitent autour d'une étoile : le Soleil. Les planètes sont placées dans l'ordre suivant en partant du Soleil : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Parmi ces planètes, les 4 premières, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, sont des planètes telluriques, constituées de roches. Les 4 dernières, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont des planètes gazeuses. Plus froides car plus éloignées du Soleil, il s'agit de planètes géantes composées de gaz possédant des anneaux. Plus précisément, Jupiter et Saturne sont des géantes constituées de gaz alors que Uranus et Neptune sont des géantes composées de glace.
On comptait autrefois 9 planètes du système solaire avec Pluton, mais cette dernière a été requalifiée de planète naine en 2006. Elle ne fait donc plus partie des planètes du système solaire et a été requalifiée en planète naine en 2006 aux côtés de quelques autres corps comme Cérès et Éris.
Que contient le système solaire ?
Le système solaire contient le Soleil et les planètes qui gravitent autour de lui : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. En plus de ces planètes, se trouvent également des planètes naines comme Pluton et Cérès. Ces planètes ont la particularité de ne pas avoir "nettoyé" leur orbite. Elles accueillent donc d'autres objets sur leur trajectoire autour du Soleil.
Le système solaire est également peuplé d'astéroïdes principalement situés dans la ceinture principale qui se trouve entre Mars et Jupiter. Des comètes, des météorites ainsi que des poussières interplanétaires sont également présentes dans le système solaire. Enfin, au-delà de la lointaine orbite de Neptune se trouve un nuage de petits objets glacés. Il s'agit de la ceinture de Kuiper, un véritable réservoir de comètes.
Où se trouve la Terre dans le système solaire ?
La Terre est l'une des 8 planètes placées en orbite autour du Soleil. Elle se trouve en 3e position en partant de notre étoile, entre Vénus, à la seconde position, et Mars à la troisième. Cette position lui permet de se trouver dans la zone d'habitabilité du Soleil. Cela signifie qu'elle se situe à un éloignement du Soleil qui permet à l'eau d'exister à l'état liquide, condition inévitable pour que la vie soit possible sur la planète.
Où se trouve la Lune dans le système solaire ?
La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre. Si les 384 400 kilomètres qui nous séparent semblent considérables de notre point de vue, à l'échelle du système solaire, cette distance est très faible. La Lune se situe donc à proximité de la Terre en orbite autour d'elle, grâce à la gravité de notre planète.
Quelle est la place du Soleil dans le système solaire ?
Le Soleil occupe une place centrale dans le Système solaire. Il constitue 99.8% de la masse totale du système solaire. C'est l'étoile autour de laquelle gravitent les planètes ainsi que les planètes naines comme Pluton.
Comment voir le Système solaire en 3D ?
En plus de leur service de carte en ligne qu'on ne présente plus, le site internet Google Maps propose désormais une vue 3D des différents objets du système solaire. Vous pouvez ainsi observer chaque planète en 3D mais également certaines planètes naines comme Cérès, Vesta et Pluton. Certains satellites sont également visibles. C'est le cas de la Lune, le satellite de la Terre, mais aussi les quatre satellites galiléens de Jupiter, les plus grands satellites de Saturne ainsi que Charon, la lune de Pluton. Il est même possible de visiter la Station spatiale internationale (ISS) grâce à la Street View.
Pour accéder à cette fonction, il suffit d'accéder au service Google Maps, puis de dézoomer au maximum sur la carte, et d'activer la vue satellite ainsi que la fonction 3D. Le menu de gauche se transforme alors en une liste d'objets célestes que vous pouvez sélectionner.
Le logiciel Google Earth propose de son côté une vision globale de l'espace qui entoure notre planète. Ainsi, en dézoomant au maximum sur notre planète, vous pourrez admirer la Voie lactée et les étoiles dans la position où elles sont réellement situées dans l'espace.
Quel schéma du système solaire ?
Le système solaire peut aussi être représenté par le schéma ci-dessous, sur lequel on retrouve le Soleil suivi des 8 planètes et de leurs multiples lunes. La ceinture d'astéroïdes se trouve entre Mars et Jupiter et la ceinture de Kuiper qui contient des comètes se situe au-delà de Neptune. Le nuage d'Oort est une sphère contenant une multitude d'objets glacés qui entoure le système solaire et marque ainsi la limite externe de ce dernier.
Comment représenter le système solaire à l'échelle humaine ?
Bien que l'on soit capable de mesurer avec beaucoup de précision les distances entre les planètes ou les lunes ou encore la distance qui sépare chaque planète du Soleil, ces échelles sont extrêmement difficiles à se représenter mentalement tant elles sont démesurées.
Il est également très difficile de réaliser une maquette ou une représentation du système solaire qui respecte à la fois les échelles de distances et les échelles de tailles des différents objets. En effet, si on représentait la Terre par une sphère d'un millimètre de diamètre, Mercure ne mesurerait que 0,4 millimètre de diamètre mais Uranus serait située à 226 mètres du Soleil. C'est donc un véritable casse-tête à mettre en œuvre.
Cette publication du planétologue James O'Donoghue illustre les tailles des différentes planètes ramenées à la même échelle, donnant une idée des dimensions de ces objets :
Celestial objects to scale in size, rotation speed and tilt pic.twitter.com/KCfjHDABdF
— Dr. James O'Donoghue (@physicsJ) April 26, 2022
Le site Si la Lune ne faisait qu'un pixel propose aux visiteurs de représenter la Lune sous la forme d'un pixel et de découvrir le système solaire à cette échelle. Vous constaterez ainsi à quel point les distances qui séparent les différentes planètes sont grandes et comme les représentations que l'on connaît du système solaire sont généralement erronées concernant les échelles.
Quelle carte du système solaire ?
Les échelles de taille qui sont en jeu dans le système solaire rendent sa représentation particulièrement difficile. Les objets qui le constituent sont en perpétuel mouvement notamment autour du Soleil, rendant la schématisation encore plus complexe. Grâce au numérique, on est aujourd'hui capable de représenter cet ensemble de manière dynamique et réaliste. Ainsi, la NASA a mis à disposition en ligne un outil d'exploration du système solaire qui présente le Soleil, les planètes, les planètes naines, les lunes de chacune, les astéroïdes mais également les différentes sondes envoyées par l'Homme à travers le système solaire. Vous pouvez ainsi localiser les sondes Voyager 1 et 2, envoyées en 1977. Il est également possible de se concentrer sur une planète en particulier et ses lunes ou encore de comparer les tailles des différents objets célestes.
Quel dessin du système solaire à imprimer ?
Les représentations du système solaire évoluent avec les découvertes qui sont réalisées. Elles nous permettent de visualiser la structure de ce système planétaire et de replacer les objets que nous connaissons de noms les uns par rapport aux autres.
Où se trouve le Système solaire dans la Voie lactée ?
La Voie lactée est la galaxie dans laquelle se trouve le système solaire. Il s'agit d'une galaxie spirale qui possède une barre centrale depuis laquelle partent de grands bras renfermant des nuages de gaz et de poussières qui donnent naissance à de nouvelles étoiles. Le système solaire se trouve dans le bras d'Orion de notre galaxie. Au centre de la Voie lactée se trouve le trou noir supermassif Sagittaire A* qui a été photographié pour la première fois en 2022.
Bien que ce mouvement soit parfaitement imperceptible à notre échelle, la Voie lactée tourne sur elle-même. Le Soleil est donc placé en orbite autour du centre de la galaxie et se déplace à 800 000 km/h. Ce mouvement n'a pas d'incidence sur une petite échelle de temps, mais on peut en conclure que le ciel étoilé et les constellations que nous observons aujourd'hui ne sont pas les mêmes que ceux que les dinosaures connaissaient à l'époque où ils peuplaient la Terre.
Quelle est la différence entre le système solaire et la Voie lactée ?
Le système solaire est un système planétaire, c'est-à-dire une étoile autour de laquelle gravitent des planètes et d'autres objets comme des astéroïdes et des comètes. La Voie lactée est une galaxie, un ensemble bien plus grand qui contient de nombreuses étoiles et certainement un grand nombre de systèmes planétaires. En 2020, la NASA évaluait à 300 millions le nombre de planètes habitables de la Voie lactée d'après France info, et à 400 milliards le nombre d'étoiles qu'elle contient. Le système solaire n'est donc qu'une infime partie de cette galaxie.
Le système solaire est-il unique ?
Les astronomes ont longtemps pensé que notre système solaire était un système planétaire très commun, semblable aux autres systèmes planétaires existants. Or, depuis quelques années, on se rend compte que les planètes gravitant autour d'autres étoiles ne ressemblent pas à celles que nous connaissons dans notre système et que les systèmes planétaires qui nous entourent sont très différents du nôtre. Parmi les exoplanètes découvertes évoluant autour d'autres étoiles, on trouve notamment des "Jupiter chauds" et des "Jupiter tièdes" qui sont des planètes comparables à Jupiter mais situées bien plus proches de leur étoile. Les "superterres" sont également très courantes puisqu'on les trouve à proximité de 50% des étoiles connues d'après le magazine Science et Avenir. Ces planètes "exotiques" semblent finalement plus classiques qu'on ne l'aurait pensé et notre système solaire serait alors un cas isolé ou une bizarrerie cosmique.
Où se situe le système solaire dans la galaxie et dans l'univers ?
Le système solaire est situé dans le bras d'Orion de la Voie lactée, notre galaxie. La Voie lactée fait partie d'un amas d'environ 60 galaxies appelé "Groupe local". C'est un amas parmi tant d'autres puisqu'à proximité se trouve notamment l'amas de la Vierge dont certaines galaxies sont visibles grâce au télescope spatial Hubble. Ces amas font partie d'un ensemble plus grand, le "Superamas local". En 2017, un groupe de chercheurs a découvert que cette structure n'est en fait "qu'un lobe d'un superamas rassemblant 100 000 grandes galaxies et s'étendant sur une distance dix fois plus grande de 500 millions d'années-lumière" rapporte le magazine Pour la Science. Le plus gros reste donc encore à découvrir !