ASTRONOMIE ET SYSTEME SOLAIRE

Les premières théories sont des interprétations mathématiques de ce que l'on peut voir dans le ciel :

C’est  vers –500 que des philosophes et/ou astronomes grecs (ANAXIMANDRE, METON, EUDOXE DE CNIDE) proposent quelques théories  à  partir d'observations du ciel, on leur doit les premières études des phases de la Lune et de son cycle.
ARISTOTE (vers –384),  philosophe supposa quant à lui que  l'univers était composé de 4 éléments : la Terre, l'Eau, le Feu et l'Air, il  est aussi l'auteur de la théorie du mouvement rectiligne (plus un objet est lourd, plus il tombe vite)…ce qui était assez créatif comme idées d’autant que ses idées se vérifièrent (gaz astral, répartition des éléments terre, eau, feu et air…

HIPPARQUE (vers -150) : imagine des  cercles pour expliquer les équinoxes. C'est l'un des fondateurs de la trigonométrie, il détermine la distance Terre-Lune, il mesure la révolution de la Lune, explique le phénomène des éclipses, invente l'astrolabe.

CLAUDE PTOLEMEE (vers 90/168): Grâce à lui, on pouvait à l'époque, alors qu'il n'y avait aucune explication physique, prévoir les positions des planètes, du Soleil, de la Lune et faire des éphémérides proche de celles que l'on a actuellement. Son œuvre a été publiée sous le nom de "l'Almageste"
Le schéma de principe du système de Ptolémée a été incontesté jusqu’au 16eme siècle.

La révolution astronomique au 16ème siècle :
Le cardinal NICOLO CUSANO et l'évêque NICOLAS D'ORESME (16ème siècle) sont les premiers à contester les conceptions de Ptolémée.

NICOLAS COPERNIC (1473-1543) : Ce Polonais conçoit un nouveau système du monde. Il publie sa conception du monde dans l'ouvrage : "De Revolutionibus Orbium Coelestium" en 1543, l'année de sa mort. Ses idées marquent le déclin des conceptions géocentriques du monde : Le Soleil devient au centre du système planétaire. La Terre apparaît dans son système comme une planète comme les autres qui tourne sur elle-même et qui tourne autour du Soleil. Ce système explique d'une façon très simple les mouvements particuliers des planètes de jour en jour et explique aussi les différences d'éclat importantes que peuvent subir les planètes. Copernic a toujours comme hypothèse de base que les orbites des planètes sont circulaires et coplanaires. Il en déduit les périodes de rotation et les distances par rapport au Soleil. Les idées de Copernic ne seront confirmées que dans la première partie du 17ième siècle par Kepler et Galilée.

GALILEE (1564-1642) C'est un des premiers physiciens expérimentaux, il ne base pas ses théories uniquement sur de l'intuition et de la géométrie, mais sur des lois physiques. Il est le précurseur de notre science astrophysique. Grâce aux lois de Kepler, il prouve l'inconsistance de la conception de Ptolémée et la validité du système de Copernic. C'est l'un des premiers à utiliser une longue vue : il en construit d'une qualité nettement supérieure aux longues vues existantes à l'époque. Il peut ainsi observer de nombreuses étoiles, des nébuleuses, la voie lactée, la Lune et bien sûr les planètes. Il déduit de ses observations que la Voie Lactée est constituée d'un grand nombre d'étoiles, que la Lune est recouverte de cratères, et que les planètes n'émettent pas de lumières, qu'elles ne font que réfléchir la lumière du soleil. Il observe aussi les satellites de Jupiter, ce qui prouve que des corps tournent autour d'autre chose que la Terre. Il sera condamné par l'Inquisition.

Evolutions récentes de l'astronomie :

CHRISTIAN HUYGUENS (1629-1695) : Il découvre en 1655 les anneaux de Saturne grâce à une petite invention : Il trouve une petite combinaison de lentilles qui élimine l'aberration chromatique de la longue vue.

ISAAC NEWTON (1642-1727) : C'est sans aucun doute le physicien le plus connu de la fin du 17ième siècle. On le connaît surtout pour sa fameuse loi de la gravitation, qui explique pourquoi la pomme lui tombe sur la tête, mais aussi pourquoi la Lune tourne autour de la Terre sans jamais lui tomber dessus. Mais Isaac a fait d'autres découvertes et inventions exceptionnelles : Il invente le calcul infinitésimal bien connu des mathématiciens, il fait de nombreux travaux en mécanique et en optique, ce qui lui amène à inventer le télescope qui donne des résultats bien supérieurs aux lunettes astronomiques.

EDMOND HALLEY (1656-1742) : une comète porte son nom. Cet astronome anglais a principalement étudié les comètes, il identifie les objets parus en 1531 et 1607 et celle qu'il observe lui-même en 1682 et établi qu'il s'agit d'une comète périodique qui revient régulièrement tous les 75 ans. Il réussit donc a en prévoir son retour en 1758 et ensuite... (cette comète a pu être observée dernièrement en 1986). On le connaît aussi pour le premier catalogue des étoiles du ciel austral.

WILLIAM HERSCHEL (1738-1822) : il a découvert Uranus en 1781, alors qu'il n'avait commencé que comme astronome amateur (il était à l'origine professeur de musique). Ensuite il continua à se consacrer à l'astronomie : Il découvrit deux satellites d'Uranus et deux satellites de Saturne. Il réussit aussi plus tard à montrer que le système solaire se déplace vers la constellation d'Hercule et a en calculer la vitesse. Il étudia aussi les étoiles doubles, et explique leur mouvement avec les lois de Kepler.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955) : Il réalisa un travail énorme en physique théorique, dont sa théorie de la relativité restreinte et de la relativité générale en 1916. Il modifie donc les notions d'espace et de temps ce qui introduit une conception nouvelle de la gravitation.

TOMBAUGH : a découvert la neuvième planète du système solaire : Pluton en 1930.

Novembre 2001: Des scientifiques découvrent une planète, extérieure à notre système solaire et qui possède une atmosphère. Depuis quelques années, 80 planètes hors système solaire ont été découvertes mais c'est la première fois qu'on en trouve une avec une enveloppe de gaz. Elle serait presque aussi grosse que Jupiter et comparable à nos planètes géantes gazeuses. Cette planète a été découverte grâce au télescope Hubble. La planète se trouve dans la constellation de Pégase à 150 millions d'années de la Terre. La planète orbite autour d'une étoile et c'est l'effet gravitationnel qu'elle exerce sur celle-ci qui permet aux scientifiques d'estimer sa masse et les caractéristiques de son orbite. La chance de trouver sur la planète une trace de vie est maigre.

 

LE SYSTEME SOLAIRE

Le système solaire se compose du soleil, de 9 planètes (voir photos des planètes) et de leurs lunes, de la ceinture d'astéroïdes (entre Mars et Jupiter), de comètes, de météores, de poussières et de gaz.
LE SOLEIL
Diamètre = 1 400 000 km
Est au centre de notre système solaire.  Tous les corps célestes qui composent le système solaire gravitent autour du soleil suivant des orbites elliptiques. Cela signifie que les trajectoires des planètes sont des ellipses.  En première approximation ces ellipses sont assimilables à des cercles ayant pour centre le centre du soleil.  Il existe deux exceptions : Pluton et Mercure dont la trajectoire elliptique ne peut être assimilée à un cercle. Les planètes rocheuses sont: Mercure, Vénus, La Terre, Mars et Pluton. Les planètes géantes essentiellement gazeuses sont: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.  les comètes se composent de glace.  Les météorites sont faites de roches ou de métal.

MERCURE
Diamètre = 4 878 km
C’est la planète la plus proche du soleil.  En 1974 la sonde Mariner 10 permit d'en savoir plus sur cette planète.  La surface de Mercure est recouverte de cratères qui sont des impacts de météorites qui ont percuté la planète.

VENUS (aussi appelée « étoile du berger »
Diamètre = 12 104 km
Deuxième planète du système solaire.  De nombreuses images ont été recueillies par 20 sondes.  La sonde Magellan  révéla que la surface de Vénus est un désert chaud comprenant des cratères, des volcans et des montagnes.  Son atmosphère épaisse constituée de nuages d'acide sulfurique et de dioxyde de carbone entoure la planète et conserve la chaleur transmise par le soleil.  La température y est donc très élevée (460°C). Vénus est la seule planète à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (sens rétrograde).

TERRE
Diamètre de la Terre = 12 756 km
Seule planète où la vie est possible.  La vie sur Terre est apparue il y a 3 milliards d'années.  L'atmosphère de la terre permet de capter la chaleur et la lumière  du soleil nécessaire au développement de la vie mais stoppe les rayons ultraviolets qui sont dangereux pour les êtres vivants. L'atmosphère contient de l'oxygène sans lequel nous ne pouvons respirer.  Il y a des millions d'années une atmosphère composée d'azote, de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau entourait la terre.  La vapeur d'eau se transforma en précipitations qui formèrent les océans.  Aujourd'hui il y a un échange continuel entre les océans et l'atmosphère ce qui garantit la survie de notre écosystème:  les océans recyclent le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère.  Ils interviennent donc dans le cycle du dioxyde de carbone en diminuant son taux dans l'atmosphère.  Ce taux augmente cependant de façon inquiétante à cause de nos activités entraînant un réchauffement du climat et les océans en peuvent pas tout recycler.  Les océans interviennent également dans le cycle de l'eau. La Terre a un satellite naturel: la Lune.

MARS
Diamètre = 6 787 km
Quatrième planète du système solaire. Mars se caractérise par sa couleur rouge qui est due à la présence d'oxyde de fer dans la poussière de sa surface.  La température moyenne de Mars est de -61°C (elle varie entre -140°C et 20°C).  La surface de Mars est balayée par des vents violents.  Elle est couverte de déserts, de hautes montagnes et de volcans imposants. Les dernières études sur la planète indiquent que de l'eau se serait écoulée sur Mars.  Il n'est pas impossible que cette planète ait abrité une forme de vie dans son passé.  Mars a deux lunes minuscules:  Deimos et Phobos cratère Proctor. (nom d'un astronome angalis Richard A. Proctor (1837-1888).  L'engin Mars odyssey doit atteindre Mars en octobre 2001. Sa mission: lâcher un sonde en direction du sol martien.  La NASA envisage également d'envoyer une sonde sur le sol de Mars en 2007.

JUPITER
Diamètre = 142 800 km
Jupiter fait partie des planètes géantes et gazeuses(Jupiter, Saturne, Uranus et Saturne).  De toutes ces planètes Jupiter est la plus grande.  L'épaisse atmosphère (8 fois plus épaisse que celle de la terre) est constituée d'hydrogène, de méthane, d'hélium et d'ammoniaque.  Ces nuages épais réfléchissent les rayons du soleil nous permettant de la voir briller dans la nuit de la terre.  La planète possède plus de 15 satellites.  On continue à en trouver régulièrement. Galilée en a découvert 4 en 1610, Galilée utilisa cette découverte pour convaincre le monde que la terre n'est pas le centre de l'univers mais que les planètes tournent autour du soleil.

SATURNE
Diamètre = 300 000 km  
6ème planète du système solaire et la deuxième en taille après Jupiter.  Elle est presque 2 fois plus loin que Jupiter mais elle reste visible de la terre sans avoir à utiliser de télescope (on ne peut cependant distinguer ses anneaux qui ne sont visibles qu'avec un télescope).  Saturne est une planète géante gazeuse.  Elle est caractérisée par des anneaux colorés.  C'est GAlilée qui les observa le premier au 17 ème siècle.   Cette planète détient le record du nombre de satellites.  Elle en possède 20 dont Titan le plus gros qui sera prochainement (en 2004) visité par la sonde CASSINI. 

URANUS
Diamètre = 51 120 km
Découverte par le musicien William Herschel en 1781. On en savait peu sur cette planète jusqu'à son survol par la sonde voyager 2 (1986).  La planète se compose de 3 couches:  un noyau fait de roches fondues, une couche faite de glace, d'ammoniaque et de méthane solide et une couche constituée d'hydrogène liquide.  L'atmosphère se compose d'une couche gazeuse d'hydrogène (83%),  d'hélium (5%) et de méthane (2%). C'est la présence de méthane dans l'atmosphère qui donne à la planète sa couleur bleue-verte:  Le méthane réfléchit la lumière bleue et verte des rayons solaires.  La lumière rouge étant absorbée.

NEPTUNE
Diamètre = 49 528 km
Découverte en 1846, trahie par sa gravitation (qui perturbe la trajectoire d'Uranus).  On ne peut observer cette planète de la terre sans télescope.  En 1989 la sonde Voyager 2 récolta des données qui permirent d'en savoir plus sur cette planète.  Elle a un noyau rocheux entouré par un océan de méthane, d'ammoniaque et d'eau.  Son atmosphère se compose de méthane, d'hélium, et d'hydrogène sous forme gazeuse et solide. Sa couleur bleue est due à la présence de méthane dans l'atmosphère:  le rouge est absorbé et le bleu diffusé.    La planète est le siège de vents violents.

PLUTON
Diamètre = 2300 km
Découvert en 1930 par l'astronome Clyde Tombaugh. Auparavant Percival Lowel en 1916 en avait calculé mathématiquement sa position en étudiant les perturbations des trajectoires de Neptune et d'Uranus.  Cette planète est trop éloignée de nous pour qu'on puisse l'observer au télescope même pas avec le télescope Hubble en orbite autour de la Terre. C'est pourquoi les images de cette planète sous floues.  Le soleil vu de cette planète nous apparaîtrait comme un petit point brillant.  Il semble que cette planète possède un noyau rocheux, un manteau fait de glace et d'eau et une surface de méthane, d'azote et de dioxyde de carbone solide.  Elle a  une atmosphère fine constituée de méthane et d'azote gazeux.  Pluton est la plus petite planète du système solaire.  Elle est plus petite que notre lune. 

LES ASTEROIDES
Egalement appelés planètes mineures, tournent autour du soleil suivant des orbites installées, principalement,  entre Mars et Jupiter: la ceinture d'astéroïdes. Les scientifiques pensent que les astéroïdes ressemblaient initialement aux objets qui formèrent les planètes par agglomération.  La présence de Jupiter aurait empêché les objets de s'agglomérer et ils se seraient fragmentés au cours du temps.  Le plus gros des astéroïdes est Cérès découvert en 1801 par Guiseppe Piazzi.  Il mesure 1003 km de diamètre.  Le plus petit décelé mesure 200 m de diamètre.  Il existerait un million d'astéroïdes d'une taille de l'ordre du km.

Et pour ceux qui auraient envie de se propulser aux confins de l’infini :
http://www.astronomes.com/
http://www.systeme-solaire.net/