Le Système solaire

Le Système solaire s'est formé à partir de la fragmentation d'un vaste nuage de gaz moléculaire, provenant lui-même du reste d'étoiles ayant explosées dans un passé plus lointain. Il y a 4,6 milliards d'années, sous l'action des forces de gravitation et d'une vitesse de rotation de plus en plus élevée, cette nébuleuse protosolaire s'est concentrée sous la forme d'un disque relativement plat. La partie centrale focalise 99,8% de la masse, la pression et la température y augmentent au point de pouvoir amorcer des réactions thermonucléaires et donner naissance à notre étoile Soleil. En périphérie, le reste de la matière se structure. Proche du centre, les matériaux les plus lourds (carbone, azote, oxygène, magnésium, fer…) s'agglomèrent pour former des planétésimaux par accrétion, puis des protoplanètes pour atteindre le stade de planète. Vers l'extérieur du disque, les matériaux les plus légers sont rejetés, ils donneront naissance aux planètes gazeuses. Entre ces deux groupes subsiste une « ceinture » d'astéroïdes, dont la plupart sont considérés comme les vestiges de ces planétésimaux.

En raison de cette genèse, toutes les planètes orbitent dans le même sens sur un plan de révolution analogue : l'écliptique. Ainsi, vues depuis notre position, toutes les planètes semblent se déplacer suivant une même zone de la voûte céleste : le zodiaque. Elles se classent en deux grands groupes : les planètes telluriques et les planètes joviennes.

Système solaire
Distribution des planètes et de quelques planètes naines dans le Système solaire (distances non à l'échelle)

Les planètes telluriques

Ce sont les quatre objets du Système solaire interne : Mercure, Vénus, Terre et Mars. Situés entre le Soleil et la ceinture d'astéroïdes, ils sont de dimensions modestes et de faibles masses. En revanche, ils ont une forte densité : environ de 5, un peu moins de 4 pour Mars. En se refroidissant, leur structure interne s'est stratifiée de manière identique : au centre, un noyau métallique composé essentiellement de fer qui prend des proportions variables (40% pour Mercure, seulement 10% pour Vénus), entouré d'un manteau et d'une croûte solide composée essentiellement de roches. Le noyau solide de la planète Terre est entouré d'une partie liquide, il est responsable du champ magnétique terrestre.

Les planètes joviennes

Ce sont les quatre planètes géantes du Système solaire externe : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Placées au-delà de la ceinture d'astéroïdes, elles sont massives, de faible densité, et essentiellement composées d'hydrogène (70% à 90%) et d'hélium (5% à 19%). La pression interne y est considérable, l'existence d'un noyau solide est hautement probable pour Jupiter et Saturne. Contrairement aux planètes telluriques, elles n'ont pas de surface solide ou liquide bien définie. Toutes les planètes joviennes sont pourvues d'un système d'anneaux, mais seul celui de Saturne est visible depuis la Terre. Elles possèdent également une kyrielle de satellites naturels.

Au-delà de Neptune…

Au-delà de Neptune, d'innombrables résidus de la nébuleuse primitive forment la ceinture de Kuiper (ou KBO, pour Kuiper Belt Object), comme Pluton, Éris… Encore plus loin, le nuage de Oort, se développe en forme sphérique sur une distance pouvant aller jusqu'à plusieurs milliers d'unités astronomiques. Il serait la principale source de comètes à longue période ; ex : la comète C/1992 J1 (Spacewatch) passe au plus près du Soleil à seulement 3 unités astronomiques pour s'en éloigner jusqu'à 154 202 unités astronomiques et il lui faut environ 21 millions d'années terrestres pour parcourir son orbite. Découverte peu avant son dernier passage au périhélie (le 5 septembre 1993), elle fut observable entre le 1er mai 1992 (date de la découverte) et février 1995. La bordure extérieure du Nuage de Oort marquerait la limite de l'influence gravitationnelle du Soleil. L'étoile la plus proche, Proxima Centauri, se place à 4,22 années-lumière, soit 270 000 unités astronomiques…

Distribution des objets du Système solaire
Corps du Système solaire rangés par ordre croissant du demi-grand axe de leur orbite
Les 8 planètes en quelques chiffres
 
  Rotation Révolution Rayon Inclinaison Obliquité ½ grand axe Masse
Mercure 58,65 j 87,969 j 2 439 7,004° 0° 0,387 0,055
Vénus 243,01 j (r) 224,701 j 6 051 3,394° 177,3° 0,723 0,815
Terre 23,934 h 365,256 j 6 378,14 0,000° 23,45° 1,000 1,000
Mars 24,630 h 686,980 j 3 393,4 1,850° 23,98° 1,524 0,107
Jupiter 9,841 h 4 332,6 j 71 492 1,308° 3,12° 5,203 317,833
Saturne 10,233 h 10 759,2 j 60 268 2,488° 26,73° 9,516 95,159
Uranus 17,9 h (r) 30 688,4 j 25 559 0,774° 97,86° 19,165 14,500
Neptune 19,2 h 60 181,3 j 24 764 1,774° 29,56° 30,003 17,204