Astronomie d’observation 203:CCB Automne 2009

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1 Astronomie d’observation 203:CCB Automne 2009
Chapitre 7 Le survol de notre système solaire

2 Inventaire du système solaire
Une étoile, appelée Soleil – (environ 1000 fois la masse combinée des planètes) Huit planètes (Pluton pourrait faire partie de la ceinture de Kuiper, cet ensemble d'objets orbitant au-delà de Neptune Au-delà de 100 lunes en orbite autour des planètes Des centaines de milliers d’astéroïdes Sans compter les comètes Le gaz et la poussière

3 Les planètes du système solaire
Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton ? Planètes inférieures Planètes terrestres astéroïdes Planètes joviennes Planètes extérieures

4 Classification selon la position
Les planètes inférieures: Planètes plus proches du soleil que la Terre. Mercure et Vénus Les planètes supérieures: Planètes plus éloignées du Soleil que la Terre. Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

5 Classification selon la densité
Les planètes telluriques: Planètes à croûtes solides composées essentiellement de roches. Mercure, Vénus, la Terre et Mars Les planètes joviennes: Planètes sans croûte ni même de surfaces liquides bien définie. Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

6 Les planètes terrestres le 29 octobre 2009

7 Les planètes terrestres le 29 octobre 2009
Vue de côté

8 Le système solaire au complet (29 octobre 2009)

9 Le système solaire au complet (29 octobre 2009)

10 Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton
Distance moyenne des planètes au Soleil (unités astronomiques)

11 Sept satellites (lunes) sont de dimension comparable aux planètes terrestres.
Europe Ganymède Callisto Titan Triton Planète mère Terre Jupiter Saturne Neptune Diamètre (km) 3476 3642 3130 5268 4806 5150 2706 Masse (kg) 7,35 x 1022 8,93 x 1022 4,80 x 1022 1,48 x 1023 1,08 x 1023 1,34 x 1023 2,15 x 1022 Densité moyenne (kg/m3) 3340 3530 2970 1940 1850 1880 2050 Présence d’atmosphère non oui

12 Présence significative de méthane (CH4) sur Titan (lune de Saturne).
La spectroscopie révèle la composition chimique des planètes et des satellites. Intensité Présence significative de méthane (CH4) sur Titan (lune de Saturne).

13 La spectroscopie révèle la composition chimique des planètes et des satellites.
Europe, un satellite de Jupiter réfléchit la lumière pratiquement comme de la glace. Cela démontre que Europe est composé de glace et non de roche. Fraction de l’intensité lumineuse réfléchie Longueur d’onde (mm)

14 On retrouve de l’hydrogène et de l’hélium en abondance sur les planètes joviennes, contrairement aux planètes terrestres essentiellement composées d’éléments lourds. La couche nuageuse de Jupiter est essentiellement composée d’éléments légers (H, He,..). D’autres substances causent la coloration.

15 On retrouve de l’hydrogène et de l’hélium en abondance sur les planètes joviennes, contrairement aux planètes terrestres essentiellement composées d’éléments lourds. Mars est essentiellement composé d’éléments lourds tels le fer, le silicium, le magnésium, le souffre… L’atmosphère martienne, révélée par le télescope spatial Hubble, est très mince et … pratiquement sans nuage! L’immense volcan à gauche, “Olympus Mons”, est environ trois fois plus large que l’Everest.

16 Quelques « pépites » de roches et de glace gravitent également autour de notre Soleil.
433 Eros, environ 33 km de diamètre est l’un des de milliers de petits astéroïdes, ou planètes mineures, en orbite entre Mars et Jupiter.

17 Quelques « pépites » de roches et de glace gravitent également autour de notre Soleil.

18 L’abondance relative des éléments est le résultat d’un processus d’évolution cosmique
Pour chaque 1012 atomes d’hydrogène, on retrouve seulement 6 atomes d’or.

19 L’hydrogène et l’hélium sont de loin les éléments les plus abondants
L’abondance relative des éléments est le résultat d’un processus d’évolution cosmique L’hydrogène et l’hélium sont de loin les éléments les plus abondants Par la suite on retrouve: Le carbone, l’azote, l’oxygène, le néon, le magnésium, le silicium, le souffre et le fer. Les cinq derniers éléments que l’on retrouve en quantité importante sont: Le sodium, l’aluminium, l’argon, le calcium et le nickel. Ces atomes qui existent depuis le début de la formation du système solaire sont les mêmes qui nous composent – nous sommes fait de poussières d’étoiles.

20 L’abondance relative des éléments est le résultat d’un processus d’évolution cosmique
Numéro atomique Élément Symbole Abondance relative 1 Hydrogène H 1 x 1022 2 Hélium He 7 x 1010 6 Carbone C 4 x 108 7 Azote N 9 x 107 8 Oxygène O 7 x 108 10 Néon Ne 1 x 108 12 Magnésium Mg 4 x 107 14 Silicium Si 16 Souffre S 2 x 107 26 Fer Fe 3 x 107 Le numéro atomique représente le nombre de protons dans le noyau.

21 Le Soleil et les planètes se sont formés à partir d’un immense nuage en rotation appelé nébuleuse solaire. Le système solaire est né d’un immense nuage de poussière et de gaz en contraction. La nébuleuse se contracte sous son propre poids formant le protosoleil au centre. La contraction gravitationnelle du nuage augmente la température ( contraction de Kelvin Helmholtz). Lorsque le centre devient assez chaud, des réactions nucléaires débutent dans le noyau en contraction.

22 Région de formation stellaire

23 Le système solaire est né d’un immense nuage de poussière et de gaz en contraction.

24 Les planétésimaux s’assemblent en en embryons de planètes de mille km de diamètre.

25 Les planètes atteindront leur taille définitive, comprise entre et km, en 100 millions d’années.

26 Formation du système solaire

27 Les astronomes pensent que les chondrites carbonées sont des vestiges de la première phase de condensation de la matière du disque protoplanétaire. Environ 5% de la masse des CC est constituée d’éléments organiques riches en carbone.

28 De jeunes étoiles On retrouve des étoiles très jeunes dans les nébulosités poussiéreuses. Les étoiles T Tauri sont encore enveloppées des nuages de gaz et de poussières dont elles sont nées.

29 Les astronomes ont découvert des planètes extrasolaires.
La force d’attraction gravitationnelle de planètes de la dimension de Jupiter, oblige l’étoile à tourner autour du centre de masse. Les planètes qui orbitent autour d’une étoile (autre que notre Soleil) sont appelées planètes extrasolaires.

30 Les astronomes ont découvert des planètes extrasolaires.
L’intense lumière des étoiles nous empêche de vérifier directement l’existence de planètes extrasolaires. Cependant, de légères oscillations de l’étoile causées par la présence d’un cortège planétaire peuvent être observées.

31 Les astronomes ont découvert des planètes extrasolaires.
Les astronomes mesurent soigneusement le mouvement des étoiles entourées de planètes en observant la lumière qu’elles émettent. De telles étoiles présentent alternativement un décalage vers le bleu et un décalage vers le rouge. À date, plus de 100 planètes extrasolaires ont été découvertes à l’aide de l’effet Doppler.

32 Quelques systèmes extrasolaires