Croisi

1
Croisière interplanétaire
La Terre et la Lune Les planètes
telluriques Les planètes joviennes et
leurs satellites Les petits corps
2
La Terre et la Lune
Un couple inédit RLune 0.27 RTerre
MLune 1/81 MTerre Cas unique dans le
système solaire RTitan 0.043 RSaturne
MTitan 1/4400 MSaturne RTriton
0.056 RNeptune MTriton 1/4700
MNeptune
Le couple Terre Lune vu par Galileo
3
La Terre et la Lune - 2
Les marées Attraction gravifique de la Lune FA gt
FC gt FB ? renflements côtés vers la Lune et
opposé (idem pour Soleil avec une force 46
moindre) marées océaniques (jusque 15 m) et
marées terrestres (30 cm)
4
La Terre et la Lune - 3
Effets des marées sur le système Terre Lune
(1) La rotation de la Terre entraîne les
renflements de marée Lattraction de la Lune sur
ces renflements freine la rotation de la
Terre Inversement, le mouvement orbital de la
Lune est accéléré
5
La Terre et la Lune - 4
Effets des marées sur le système Terre Lune
(2) Marées lunaires causées par lattraction de
la Terre (plus fortes) ? ralentissement de la
rotation lunaire, jusquà synchronisation avec le
mouvement orbital ? toujours la même face vers la
Terre
La face visible et la face cachée de la lune
6
La Terre et la Lune - 5
Effets des marées sur le système Terre Lune
(3) Actuellement le jour sallonge de 1
minute tous les 4 millions dannées la Lune
séloigne de la Terre de 3.7 cm par an
Il y a 400 millions dannées, le jour durait 20
h Quand la rotation de la Terre sera synchrone
(dans quelques dizaines de milliards dannées)
elle tournera sur elle-même en 47 jours actuels
7
La Terre et la Lune - 6
Particularités du système Terre Lune La Terre
est la seule planète tellurique à posséder un
véritable satellite De tous les satellites du
système solaire, la lune se distingue
par son orbite qui ne coïncide pas avec le plan
équatorial de la planète par sa grande taille
relativement à sa planète
De plus, la Lune était beaucoup plus proche de la
Terre dans le passé
? suggère un scénario de formation différent des
autres satellites
Neptune
Terre Triton
Lune
8
La Terre et la Lune - 7
Scénario de formation du système Terre Lune 100
millions dannées après sa formation, la
proto-terre serait entrée en collision avec une
autre proto-planète, de la taille de Mars ?
anneau de débris autour de la proto-terre
? les débris sagglutinent ? formation dune
grosse lune proche de la planète Puis,
progressivement, les deux astres séloignent
9
La Terre et la Lune - 8
Structure interne de la Terre (1) Densité moyenne
5.5 (5500 kg/m3) Densité croûte terrestre
3 ? ne peut être constituée des mêmes roches dans
tout son volume
Tremblements de terre ? ondes sismiques Propagatio
n dépend du
milieu traversé ? permettent de modéliser
lintérieur de la Terre
10
La Terre et la Lune - 9
Structure interne de la Terre (2) Croûte
continentale (granite) océanique
(basalte) Manteau (olivine silicate lourd)
rigide dans la partie supérieure visqueux en
dessous Noyau métallique (fer, nickel,)
externe (liquide, T
3800 4200 K) interne
(solide, T 4200 4300 K)
11
La Terre et la Lune 10
Tectonique Convection dans le manteau ?
déplacements de la croûte ? dérive des
continents ? volcanisme
12
La Terre et la Lune - 11
La datation des roches Temps écoulé depuis la
solidification dune roche mesuré par horloges
radioactives Demi-vie T½ temps pour que la
moitié des noyaux se désintègrent La proportion
de noyaux enfants / parents augmente avec le temps
Parent Enfant T½ (109
ans) 40K 40Ar
1.3 238U 206Pb
4.5 232Th 208Pb
14.0 87Rb 87Sr 48.8
13
La Terre et la Lune - 12
Lâge de la Terre Âge des plus vieilles
roches terrestres 4.0 milliards dannées
roches lunaires
4.4
météorites 4.6
On pense que tout le système solaire sest formé
en même temps ? âge de la terre âge des
météorites Roches terrestres paraissent plus
jeunes car ont dû passer par des stades de fusion
dans les premières centaines de millions dannées
14
La Terre et la Lune - 13
Le magnétisme terrestre Pôle Nord Magnétique
(PNM) à 20 du Pôle Nord Géographique Se déplace
continuellement, en moyenne 40 m par jour Étude
des roches de différents âges ? déplacement du
PNM au cours des temps géologiques (inversions de
polarité)
Cause du magnétisme Rotation du noyau
métallique externe (partiellement ionisé) plus
rapide que la croûte ?  effet dynamo 
15
La Terre et la Lune - 14
La magnétosphère Le champ magnétique terrestre
sétend dans lespace  Bouclier  qui dévie les
particules chargées du vent solaire
? essentiel à la vie sur Terre Capture de
particules chargées ? ceintures de Van
Hallen Trop-plein de particules ? pénètrent dans
latmosphère près des pôles magnétiques ? aurores
polaires
16
La Terre et la Lune - 15
Les aurores polaires (1) Collision des particules
chargées avec atomes de la haute atmosphère ?
excitation des atomes Le excité retombe vers le
niveau fondamental en émettant un photon
17
La Terre et la Lune - 16
Les aurores polaires (2) Couleur verte
oxygène atomique (577.7 nm) (altitude
100 km) Couleur rouge-violet molécules dazote
N2
18
La Terre et la Lune - 17
Latmosphère de la Terre (1) 75 de sa masse
dans

une couche de 10 km
Composition N2 78 O2 21 Ar 0.9 CO2
0.04 H2O 0 4
19
La Terre et la Lune - 18
Latmosphère de la Terre (2) Comparée à celles de
Vénus (96 de CO2) et de Mars (95 de CO2)
latmosphère de la Terre a une composition très
particulière
Cette particularité est liée à la présence
des océans (dissolvent le CO2) de la vie la
photosynthèse des plantes convertit le CO2 en
O2 ? lien étroit entre vie et composition de
latmosphère
20
La Terre et la Lune - 19
Lorbite de la Terre Période sidérale 365.26
jours Angle équateur orbite 23.5 Rayon moyen
orbite 149.6 106 km 1 unité astronomique
(UA) Excentricité orbitale e 0.0167
Excentricité
21
La Terre et la Lune - 20
Lorbite de la Lune Rayon moyen orbite 384 000
km Angle équateur orbite 2.6 Période
sidérale 27.3 jours Angle orbite écliptique
5.1
Période synodique 29.5 jours ( soleil ? phases
? mois) Excentricité orbitale e 0.0549 Orbite
elliptique angle équateur orbite ?
oscillation apparente (libration) ? 59 de la
surface est visible
22
La Terre et la Lune - 21
Caractéristiques de la Lune Pas datmosphère ?
pas dérosion Impacts météoritiques ?
cratères  Mers  et  hautes terres 
Complètement refroidie ? plus
dactivité tectonique Albédo moyen 7
23
Les planètes telluriques
Planète M R g D e Tan Tjour Mercure
0.056 0.38 0.38 0.39 0.21
88j 59j Vénus 0.82 0.95
0.90 0.72 0.007 225j 243j Terre
1.00 1.00 1.00 1.00
0.017 365j 23h56 Mars 0.11
0.53 0.38 1.52 0.093 687j
23h37
M masse R rayon g accélération de la
pesanteur (surface) D distance moyenne au
Soleil (tous par rapport à la
Terre) e excentricité de lorbite Tan période
de révolution Tjour période de rotation (jour
sidéral)
24
Les planètes telluriques - 2
Mercure Pas datmosphère (sauf H et He capturés
du vent solaire, P 1012 bar)
Excentricité orbite e 0.206 Rotation 59 j
2/3 de lannée ? résonance gravitationnelle 1
tour ½ sur elle-même entre 2 passages au
périhélie ? toujours un renflement de marée
tourné vers le soleil au périhélie ? faces
alternativement chaude et froide
Mercure photographié par Mariner 10
25
Les planètes telluriques - 3
Vénus (1) Atmosphère épaisse, P 90 bar,
densité ? 0.1, Tsurface 480C
CO2 (96) N2 (3.5) H2O SO2 H2SO4
(traces) Effet de serre augmente T de 500 K SO2
? volcans en activité Rotation rétrograde ?
collision avec autre planète ? (mais, alors,
pourquoi e 0 ?) ? résonance avec la Terre (5
tours de Vénus entre chaque alignement)
Vénus en lumière visible (Galileo)
26
Les planètes telluriques - 4
Vénus (2) Atmosphère opaque ? reconstitution du
relief de surface par des mesures radar à partir
de sondes en orbite autour de Vénus
(Magellan, 1990)
Reconstitution de la surface de Vénus par mesures
radar (Magellan)
27
Les planètes telluriques - 5
Mars Atmosphère ténue, P 0.008 bar, Tsurface
140 (nuit) à 20C (jour)
CO2 (95) N2 (3) Ar (2) H2O O2
(traces) g trop faible pour retenir efficacement
latmosphère Axe polaire incliné de 25
? saisons Calottes polaires H2O CO2 Météo
tempêtes de sable
Mars vu depuis la Terre (HST)
28
Les planètes telluriques - 6
Les martiens 1877 Schiaparelli aperçoit des
traces rectilignes sur Mars 1894 Lowell
construit un observatoire et observe les mêmes
traces
Canaux construits par les Martiens pour irriguer
les terres arides avec leau des calottes
glaciaires ! 1970 sondes Mariner ? les
canaux nexistent pas
Les  canaux  de Mars et une photo récente
29
Les planètes telluriques - 7
Autres fantasmes martiens 1976 (Viking 1)
structure ressemblant à une tête humaine 2001
(Mars Global Surveyor) quest-elle devenue ?
Le  visage  sur Mars
30
Les planètes telluriques - 8
Paysages de Mars Depuis 2002, les robots (rovers)
 Spirit  et  Opportunity  se promènent sur
Mars ? moisson de photos Mars désert aride,
agité de temps en temps par tempêtes de sable
Paysage martien
31
Les planètes telluriques - 9
De leau sur Mars ? Pas deau liquide à la
surface dans les conditions actuelles
Nombreuses rigoles découlement d qq m, l
qq 10 m, L qq km (bcp trop fines pour
canaux de Schiaparelli) Restes de réseaux
hydrographiques ? de leau a dû couler sur Mars
dans le passé, quand son atmosphère était plus
dense
Rigoles découlement observées par MGS
32
Les planètes telluriques - 10
La vie sur Mars (1) 1976 2 sondes Viking se
posent sur Mars à des latitudes moyennes
(température de 170 à qq
C) Échantillons de sol ? 4 expériences pour
détecter des traces de vie pas de molécules
organiques (lt 1/109) recherche de modifications
chimiques dues à activité vivante (échantillons
de sol placés dans des milieux nutritifs)
légers changements observés mais pas dus à des
formes de vie selon les spécialistes
Mission Viking
33
Les planètes telluriques - 11
La vie sur Mars (2) 1996 analyse dun météorite
trouvé dans lAntarctique en 1984 fragment de
la croûte de Mars éjecté par un gros impact
météoritique il y a 15 millions dannées tombé
sur terre il y a 15000 ans
certains scientifiques prétendent que des
structures microscopiques dans le météorite
seraient des vestiges dune forme de vie
primitive elle aurait pu se développer il y a
3.5 milliards dannées, sous une atmosphère plus
dense et en présence deau ? vie sur Mars sujet
controversé
Le météorite ALH84001
34
Les planètes telluriques - 12
Les satellites de Mars Phobos et Deimos (fils
dArès) 2 astéroïdes capturés (27 et 13
km) TPhobos lt Trot(Mars) ? effets de marée
inverses au système Terre Lune ? Rorbite
diminue ? Phobos sécrasera sur Mars (dans 108
ans)
Deimos (Viking)
Phobos (MGS)
35
Les planètes joviennes
Planète M R g D e Tan Tjour Jupiter
318 11.2 2.5 5.2 0.048
11.9a 9h55 Saturne 95 9.3
1.1 9.5 0.056 29.5a
10h39 Uranus 15 4.0 0.9
19.2 0.046 84.0a 17h Neptune
17 3.9 1.1 30.1 0.010
164.8a 16h
M masse R rayon g accélération de la
pesanteur (surface) D distance moyenne au
Soleil (tous par rapport à la
Terre) e excentricité de lorbite Tan période
de révolution Tjour période de rotation interne
36
Les planètes joviennes - 2
Caractéristiques générales Constituées dun
fluide dont la densité croît vers lintérieur
(transition graduelle gaz ? liquide)
Probablement petit noyau de roches et métaux
Rotation différentielle de latmosphère
(véquateur gt vpôle) Champ magnétique intense ?
permet de mesurer la rotation interne
37
Les planètes joviennes - 3
Jupiter Couches supérieures
H2 (78) He (20) CH4
nuages de NH3, NH4SH, H2O Couleur des
nuages particules solides (soufre, dérivés de
méthane) Grande tache rouge
immense tempête (2 Terre) découverte par
Robert Hooke (1664) zone de haute
pression Jupiter émet plus dénergie quelle nen
reçoit du Soleil (contraction gravifique)
Jupiter (Cassini)
38
Les planètes joviennes - 4
Plongée au cœur de Jupiter Augmentation
continuelle de la pression et de la température

• H2 et He gazeux nuages
• (2) transition graduelle vers H2 liquide He
  (0.75 RJ)
• (3) dissociation de H2 puis ionisation de H
  ? hydrogène métallique ?
  champ magnétique intense (17000 champ
  terrestre)
• (4) noyau de H2O, NH4, roches, métaux (1 en
  masse)

Région de la Grande Tache Rouge
39
et leurs satellites - 5
Les satellites de Jupiter 16 satellites dont 12
astéroïdes capturés 4 plus gros découverts par
Galilée en 1610
Satellite M(ML) R(RL) T(j) g(ms-2) Io 1.2 1.05
1.8 1.8 Europe 0.7 0.9 3.6 1.4 Ganymède 2.0 1.
5 7.2 1.5 Callisto 1.5 1.4 16.7 1.2
Tous en rotation synchrone (effets de marée) T
150 C
Les 4 satellites galiléens
40
et leurs satellites - 6
Io (1) D 420000 km de Jupiter Volcanisme le
plus actif du système solaire Éruptions de S et
SO2 et non H2O et CO2 comme sur Terre
(probablement épuisés) Volcanisme causé par
effets de marée (perturbation des autres
satellites ? oscillations autour de la position
déquilibre ? frictions ? chaleur)
Io (Galileo)
41
et leurs satellites - 7
Io (2) Surface constamment renouvelée par dépôts
volcaniques
Gaz éjecté à v gt 1 km/s, une partie séchappe et
forme un anneau autour de Jupiter
Io en avril et septembre 1997
Éruption volcanique sur Io
42
et leurs satellites - 8
Europe (1) D 670000 km de Jupiter Surface très
lisse (relief lt 1 km) formée de glaces (surtout
H2O, avec NH3, CO2) Modèle Noyau métallique
Manteau de roches Océan deau ou boue (vie ?)
Croûte de glace (épaisseur 100 km)
Europe (Galileo)
43
et leurs satellites - 9
Europe (2) Peu de cratères ? la surface se
régénère rapidement ? croûte ni trop épaisse, ni
trop rigide Couverte de fissures de 10 à 80 km de
large, jusque 1000 km de long
Surface dEurope
Impact sur Europe
44
et leurs satellites - 10
Ganymède (1) D 1070000 km de Jupiter Le plus
gros satellite du système solaire Densité ?
0.5 ?Lune ? 50 de glaces ? prototype des
objets ganymédiens (comme tous les satellites des
planètes géantes sauf Io et Europe)
Ganymède (Galileo)
45
et leurs satellites - 11
Ganymède (2) Surface couverte en partie de
sillons de quelques centaines de mètres de
profondeur Explication admise Ganymède toujours
en train de se refroidir ? changement de phase
eau ? glace ? augmentation de volume ?
fissures qui se comblent par de la nouvelle glace
Surface de Ganymède
46
et leurs satellites - 12
Callisto D 1840000 km de Jupiter  Petit
frère  de Ganymède Pas de grandes failles ?
croûte plus épaisse Cratères ? version
 glacée  de notre Lune
Callisto (Galileo)
47
Les planètes joviennes - 13
Saturne Composition chimique semblable à Jupiter
(1) densité ? lt 1 (2) rotation rapide ?
aplatissement 10 Émission dénergie plus
efficace que Jupiter température plus basse
? gouttelettes dhélium qui tombent en pluie vers
le noyau ? énergie de
changement de phase gravifique
Saturne (Voyager 2)
48
Les planètes joviennes - 14
Les saisons de Saturne
Contrairement à Jupiter, léquateur de Saturne
est nettement incliné par rapport à lorbite
(27) ? saisons ? anneaux vus sous différents
angles au fil des années ? aperçus par Galilée
mais plus par Huygens, qui trouva lexplication
correcte
Saturne (HST)
49
Les planètes joviennes - 15
Les anneaux de Saturne Anneaux présents autour de
toutes les planètes joviennes, mais de loin les
plus massifs et brillants autour de Saturne
Constitués de blocs de roches et glaces de
tailles variées (dun grain de poussière à
quelques mètres) Épaisseur estimée 10
m Distance de 70000 à 140000 km du centre de
Saturne Albédo élevé ( 0.6) Masse totale 1020
kg
Anneaux de Saturne (Cassini)
50
Les planètes joviennes - 16
La limite de Roche (1) dmin pour un satellite
dont la cohésion est assurée par sa propre
gravité Force de marée (sur un élément de
masse) Force gravifique (cohésion)
51
Les planètes joviennes - 17
La limite de Roche (2) Ce calcul simplifié
néglige la rotation du satellite sa
déformation par effet de marée Ces 2 facteurs
diminuent la cohésion Un calcul plus élaboré
donne
Anneaux de Saturne à contre-jour (Cassini)
52
Les planètes joviennes - 18
Les anneaux planétaires Sous la limite de roche,
pas de satellites massifs ? anneaux constitués de
poussières ou rochers de petite taille Anneaux
structures stables ou transitoires ? Les
opinions divergent...
Les anneaux de Jupiter, Uranus et Neptune sont
beaucoup moins massifs (J, U, N) moins
réfléchissants (U, N) glace de CH4 sajoutant à
H2O ? albédo de 0.05 au lieu de 0.60
Anneau de Jupiter (Galileo)
53
et leurs satellites - 19
Titan (1)
Satellite M(ML) R(RL) T(j) g(ms-2) Titan 1.8 1.4
8 16 1.4
Principal satellite de Saturne Atmosphère dense
? intérêt des
scientifiques Visité par la mission
Cassini Huygens en 2005 Sonde en orbite
 atterrisseur 
Mer de méthane sur Titan (Cassini)
54
et leurs satellites - 20
Titan (2)
Psurf 1.5 bar, T 170C N2 (98) CH4 (2)
composés organiques Sol
couvert de précipités organiques, cailloux de
glace deau Meilleur candidat pour la vie dans
notre système solaire ? Mais température
55
et leurs satellites - 21
Autres satellites de Saturne
Hypérion Diamètre 250 km Trop petit pour que
la forme sphérique simpose Aspect dune
éponge Densité très faible ? creusé de
cavernes ?
Hypérion (Cassini, fausses couleurs)
56
et leurs satellites - 22
Autres satellites de Saturne
Dioné Diamètre 1100 km et beaucoup
dautres
Dioné, Saturne et anneaux (Cassini)
57
Les planètes joviennes - 23
Uranus Découverte par William Herschel en 1781,
dabord baptisée  George 
Atmosphère H He CH4 ? couleur
bleutée Densité plus élevée que Jupiter et
Saturne ? moins de H et He, noyau probablement
important Équateur à 98 de lorbite
? collision avec une autre planète peu après sa
formation ? Anneaux et satellites salignent sur
le renflement équatorial
Uranus (HST, contraste augmenté)
58
Les planètes joviennes - 24
Neptune (1) Existence prédite en 1843 par J.C.
Adams sur base des perturbations de lorbite
dUranus (personne ne le prit au
sérieux) Prédiction indépendante en 1846 par
Urbain Le Verrier (déjà réputé ? pris au
sérieux) Découverte par J.G. Galle à lendroit
prévu ? triomphe de la théorie newtonienne de la
gravitation
Neptune (Voyager 2)
59
Les planètes joviennes - 25
Neptune (2) Un peu plus massive et plus dense
quUranus Atmosphère H He CH4 Phénomènes
météorologiques plus marqués malgré lénergie
solaire reçue plus faible T plus basse ?
viscosité plus faible ? mouvements nécessitent
moins dénergie Taches zones de haute pression
Neptune (Voyager 2)
60
et leurs satellites - 26
Triton
Diamètre 2760 km T 236C Orbite rétrograde
et inclinée de 20 par rapport à léquateur de
Neptune ? cataclysme qui aurait modifié lorbite
de Triton et éjecté un autre satellite de Neptune
Pluton ?
Triton (Voyager 2)
61
Les petits corps
La loi de Titius Bode (1) 1741 le
mathématicien Max Wolf découvre que les distances
des planètes au soleil obéissent à une loi
simple 1766 Johann Daniel Titius redécouvre et
formalise cette loi 1778 Johann Elert Bode
publie cette loi
Titius
Bode
62
Les petits corps - 2
La loi de Titius Bode (2)
Planète k dcalc dobs dd ()
Mercure 0 0.4 0.39 2.6
Vénus 1 0.7 0.72 2.8
Terre 2 1.0 1.00 0.0
Mars 4 1.6 1.52 5.3
? 8 2.8 ? ?
Jupiter 16 5.2 5.20 0.0
Saturne 32 10.0 9.54 4.8
Uranus 64 19.6 19.2 2.1
Planète k dcalc dobs dd ()
Mercure 0 0.4 0.39 2.6
Vénus 1 0.7 0.72 2.8
Terre 2 1.0 1.00 0.0
Mars 4 1.6 1.52 5.3
? 8 2.8 ? ?
Jupiter 16 5.2 5.20 0.0
Saturne 32 10.0 9.54 4.8
Précision 3 pouvoir prédictif ! (découverte
dUranus) Mais il
manque une planète Où est cette 5e planète ? ?
on cherche !
63
Les petits corps - 3
Les astéroïdes (1) 1801 Giuseppe Piazzi,
fondateur de lobservatoire de Palerme, découvre
un astre à 2.77 UA du soleil et le baptise Cérès
(déesse tutélaire de la Sicile)
à la distance prédite ? nouveau triomphe de la
loi de Titius Bode (mais échec pour Neptune)
diamètre 940 km M 1021 kg 1/6000 MT Par
la suite, découverte dautres corps Pallas,
Junon, Vesta ?
plus de 100000 actuellement
Giuseppe Piazzi
64
Les petits corps - 4
Les astéroïdes (2) Masse totale 1/1000
MT Concentrés dans la ceinture principale, entre
2.2 et 3.3 UA (entre les orbites de
Mars 1.5 UA et Jupiter 5.2 UA) Orbites
presque circulaires Une douzaine de taille gt 250
km Le reste de tailles très variées Exemples
Ida (60 km) Itokawa (500 m)
Astéroïdes Ida et dactyl (Galileo)
Astéroïde Itokawa (Hayabusa)
65
Les petits corps - 5
Les astéroïdes (3) Une minorité ne font pas
partie de la ceinture principale Certaine ont des
orbites assez elliptiques qui les amènent prés de
la Terre (comme Eros) ou même à croiser son orbite
Ils ont été probablement déviés par lattraction
de Jupiter Autre effet de Jupiter les lacunes
de Kirkwood (à 2.50, 2.82, 2.96, 3.27 UA)
orbites de périodes T 1/3, 2/5, 3/7 et
1/2 de TJupiter ? résonances gravitationnelles
Astéroïde Eros (NEAR)
66
Les petits corps - 6
Pluton 1915 sur base des perturbations de
lorbite de Neptune, Percival Lowell calcule
quune planète de 6.5 MT doit se trouver à 42 UA
Recherches dans le plan de lécliptique, sans
succès 1930 Clyde Tombaugh, de lobservatoire
Lowell, découvre Pluton
orbite très elliptique e 0.25, a 39 UA
inclinaison de 17 sur lécliptique R 0.18 RT
, M 0.002 MT 1978 découverte du satellite
Charon d 19400 km de Pluton MCharon 0.17
MPluton
Pluton et Charon (HST)
67
Les petits corps - 7
Les objets transneptuniens Depuis 1992
découverte dobjets de plus en plus nombreux
au-delà de lorbite de Neptune, certains ont des
tailles comparables à Pluton ? Union Astronomique
Internationale, 2006 nouvelle définition. Une
planète est un corps céleste en orbite autour
du soleil qui possède une masse suffisante pour
que sa gravité l'emporte sur les forces de
cohésion du corps solide et le maintienne en
équilibre hydrostatique (forme sphérique) qui a
éliminé tout corps se déplaçant sur une orbite
proche ? Pluton nest plus considéré comme une
planète, mais comme une petite planète (nouvelle
classe de corps célestes)
68
Les petits corps - 8
Nuage dOort et ceinture de Kuiper Les objets
transneptuniens forment un anneau allant de
lorbite de Neptune (30 UA) jusquà 50 UA la
ceinture de Kuiper Une multitude de petits objets
se trouveraient encore plus loin, dans une
coquille sphérique située à
Gerard Kuiper
100000 UA (une année-lumière) du soleil Son
existence a été postulée en 1932 par Öpik,
reprise en 1950 par Oort pour expliquer lorigine
des comètes Les comètes à courte période
viendraient de la ceinture de Kuiper
Jan Oort
Ernst Öpik
69
Les petits corps - 9
Les noyaux de comètes Noyau de comète bloc de
roches et glaces (taille quelques km)
Perturbation gravifique ? quitte le nuage
dOort ? orbite hyperbolique ou elliptique de
haute excentricité (?
périodique ou non) ? pénètre dans le système
solaire interne Si d lt 3 UA ? les glaces se
vaporisent
Le noyau de la comète Tempel 1 (Deep Impact)
70
Les petits corps - 10
Les comètes Vaporisation des glaces
?  coma  de gaz et poussières Vent
solaire et pression de radiation ?
entraînent les particules ?
queue (direction opposée au soleil, longueur
jusque 0.5 UA) Mouvement orbital de la comète
? la queue  traîne  Effet plus marqué
sur les poussières, plus lentes ? 2
queues Émission lumineuse fluorescence (gaz) ou
diffusion (poussières)
Comète Hale-Bopp
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Les petits corps - 11
La comète de Halley En 1705, Edmund Halley se
rend compte que les comètes de 1531, 1607 et 1682
sont la même comète vue lors de passages
successifs ? prédit son retour en 1759
La plus célèbre des comètes à courte période (76
ans) Dernier passage en date 1986 Visitée par
plusieurs sondes spatiales
Noyau de Halley (Giotto)
Edmund Halley
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Les petits corps - 12
Les comètes fossiles astronomiques, sources de
la vie ? Restées aux confins du système solaire
jusquà une époque récente
? non modifiées par des processus
physico-chimiques ? composition chimique et
isotopique inchangée depuis la formation du
système solaire Contiennent de nombreuses
molécules organiques simples ? ont-elles un
rapport avec lapparition de la vie sur Terre ?
Comète Swan
73
Les petits corps - 13
Les étoiles filantes Bref flash lumineux produit
par un petit corps qui se consume en entrant dans
latmosphère (taille typique 1 cm altitude
100 km)
Total 10 tonnes / jour Souvent des débris de
comètes ? plus nombreuses
quand la Terre croise lorbite dune (ancienne)
comète Perséides (11 août) Léonides (11
novembre)
Perséides 2004 (F. Bruenjes)
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Les petits corps - 14
Les météores (1) Corps de taille plus importante
qui se consument (partiellement ou totalement)
dans latmosphère Vitesse 30 km/s 10000
km/h Débris de comètes ou astéroïdes Sils
atteignent le sol ? danger 1911, Egypte chien
tué par météorite de 40 kg 1954, Alabama femme
blessée à la jambe par météorite ayant traversé
le toit de sa maison
Météore Perséide 2004 (C. Mouri)
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Les petits corps - 15
Les météores (2) 1972 un bolide 1000 tonnes
passe 60 km au dessus de lAmérique du Nord et
rebondit vers lespace 1992, État de New York
auto accidentée par météorite de 12 kg Pas
daccident fatal à un humain avéré dans le
dernier millénaire Par chance, les plus gros
impacts récents ont touché des zones inhabitées
Météore Perséide 2004 (C. Mouri)
76
Les petits corps - 16
Limpact de Tunguska (Sibérie) 30 juin 1908
astéroïde ou noyau de comète (masse 10000
tonnes)
explose en Sibérie Onde sismique enregistrée
jusquà 1000 km Arbres couchés dans un rayon de
30 km Pas de cratère ? le
météore a explosé plusieurs km avant de toucher
le sol (puissance 1000 fois la bombe
dHiroshima)
Limpact de Tunguska
77
Les petits corps - 17
Les impacts majeurs Fréquence des impacts style
Tunguska un tous les quelques siècles Meteor
Crater, Arizona diamètre 1.2 km profondeur
200 m, daté de 25000 ans
Météorite ferreux 109 kg (60 m de
diamètre) Plus grand cratère connu Chixculub,
Yucatán diamètre 200 km, daté de 65
millions dannées extinction des dinosaures
Meteor Crater, Arizona
78
Croisière interplanétaire
La Terre et la Lune Les planètes
telluriques Les planètes joviennes et
leurs satellites Les petits corps
Fin du chapitre
79
La Terre et la Lune - N
Ne pas oublier Dérive des continents Atmosphère
de la terre (historique) Température estimée lt
température réelle ? effet de serre Loi de Bode ?
découvertes astéroïdes Exercice taille limite
pour objet sphérique