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Le système solaire Les planètes géantes (II) Il existe 4 planètes géantes dite joviennes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Il faut placer Pluton et Eris (2003 UB313) à part car elles sont toutes petites et ressemblent à la Lune; leur surface est gelée et ne sont pas constituées de gaz. On en reparlera. Ces 4 planètes géantes n'ont pas de surface solide. Si tu plonges avec un vaisseau spatial dans l'atmosphère de Jupiter ou de Saturne par exemple tu t'enfonceras sans jamais rencontrer le sol. Finalement tu ne pourras plus avancer parce que l'atmosphère sera devenu très dense; d'abord elle ressemblera à de la pluie, puis à du brouillard très épais, pour finir par devenir comme de l'eau, puis de la gélatine, pour finir par être graduellement solide arrivé au centre. En même temps que tu plongeras dans cette atmosphère, la température augmentera pour finalement atteindre plus de 10000°C tout comme la pression qui augmentera jusqu'à des valeurs insoutenables qui écraseraient même la machine la plus résistance jusqu'à lui donner l'épaisseur d'une feuille de papier ! Entre-temps, au cours de ta descente tu verras sans doute de nombreux éclairs et des orages, et tu seras probablement emporté(e) par des vents de tempête et des cyclones soufflant plus violemment que sur Terre, parfois à 2000 km/h ! Ce sont des mondes très inhospitaliers dans lesquels il est impossible de vivre et qu'il vaut mieux observer de loin, par exemple à travers ce site Internet ! Jupiter Jupiter, Zeus, le dieu de l'Olympe, est aussi la plus grande planète du système solaire. Il est entièrement composé de gaz : de l'hydrogène et de l'hélium comme le Soleil avec un peu de méthane et d'ammoniac au sommet de l'atmosphère.
Jupiter est si lourd que son noyau subit une pression de plusieurs millions d'atmosphères qui le chauffe un peu comme une étoile : il présente une température de 20000°C contre environ 5000°C dans le noyau de la Terre. Globalement Jupiter émet deux fois plus de chaleur qu'il n'en reçoit du Soleil. Mais il n'est pas assez lourd pour briller tout à fait comme une étoile. Jupiter est en fait une étoile ratée. Il aurait dû peser encore plus lourd pour devenir un 2eme soleil... Jupiter est si massif que sa force d'attraction n'attire pas qu'un seul satellite comme la Terre et la Lune mais il s'entoure d'au moins 63 satellites ! Quatre sont presques aussi gros que la Lune; ce sont Ganymède, Callisto, Europe et Io. Tu peux les voir dans un petit télescope comme de petits points brillants ressemblant à des étoiles autour de Jupiter. Tu les verras bouger en quelques minutes. Parmi tous ses satellites, la plupart ressemblent à la Lune et sont criblés de cratères. Ils sont souvent gelés et couverts de glace. Seul Io est encore actif. Mesurant 3640 km de diamètre sa surface est couverte d'environ 300 cratères volcaniques (caldera) d'environ 40 km de diamètre. Une petite dizaine parmi eux crachent en permanence de la lave et du souffre donnant à la surface de Io une couleur jaune orangée qui rappelle une pizza, qui est aussi surnom que les astronomes ont donné à Io.
Jupiter est entouré de nuages colorés dont la température au sommet de l'atmosphère est d'environ -160°C. Au télescope son disque présente de larges bandes alternativement claires et sombres. Les zones claires sont situées 20 km plus haut que les bandes sombres et sont également 9°C plus froides. L'hémisphère Sud contient également un immense cyclone permanent que l'on a baptisé la Grande tache rouge en raison de sa couleur. Cette tache est deux fois plus grande que la Terre. Elle tourne sur elle-même et devient parfois plus claire mais elle ne disparaît jamais; elle existe depuis plus de 400 ans ! On ignore en grande partie par quel mécanisme est reste en place sans se dissiper. Jupiter se trouve à 773 millions de km du Soleil soit 5 fois plus loin que la Terre et tourne autour du Soleil en un peu plus de 11 ans. Il tourne très vite sur lui-même : en 9h55 min contre 24 heures pour la Terre. Etant donné que Jupiter est entouré de gaz et n'est donc pas solide comme la Terre, si tu l'observes au télescope tu verras que son globe est aplati aux pôles, l'équateur étant 10% plus large que la distance d'un pôle à l'autre. Enfin, en 1979 les astronomes ont découvert trois anneaux très fins et très sombres autour de Jupiter. Ils présentent une largeur moyenne de 6500 km pour seulement 30 km d'épaisseur. Ils sont constitués de petits pierres glacées. Mais cet anneau est invisible dans un petit télescope. L'anneau de Saturne est 10 fois plus large et 100000 fois plus dense. A lire : Le tableau comparatif des paramètres des planètes Saturne
Sous des apparences très jolies et calmes, l'atmosphère de Saturne subit de violentes tempêtes avec des vents soufflant à plus de 1800 km/h et des cyclones aussi grands que la Terre ! Comme Jupiter il s'agit d'une planète géante consituée de gaz. Au sommet des nuages la température est voisine de -130°C et augmente à mesure qu'on plonge dans l'atmosphère pour atteindre 30000°C dans le noyau. Comme Jupiter, Saturne est composée de gaz légers (hydrogène, hélium) mais sa masse ne représente que 95 fois celle de la Terre, elle est donc trois plus légère que Jupiter. C'est pourquoi, vu son diamètre de 120536 km et son poids "plume" Saturne flotterait sur l'eau, avec une densité moyenne de 0.71. Le système des anneaux On parle de système car il n'y a pas qu'un seul anneau mais d'innombrables, presque une infinité. Les anneaux de Saturne sont uniques dans le système solaire car ils sont à la fois très étendus et très brillants. Depuis la Terre on a l'impression qu'il n'y a qu'un seul anneau lisse et bien compact. En réalité, comme ceux de Jupiter, ces anneaux ne forment pas une surface compacte et unie. Il s'agit de cailloux de toutes dimensions et glacés rassemblés sous l'effet de la gravité. Il est même probable qu'en voyageant très lentement on puisse traverser les anneaux sans faire d'accident, mais c'est en tous cas quelque chose que les astronautes ne feraient jamais sauf dans un programme de simulation ou au cinéma ! En fonction de leur éclat, les annneaux ont été divisés en différentes parties, de l'extérieur à l'intérieur : l'anneau A; l'anneau B, le plus brillant; l'anneau C le plus sombre et l'anneau D qui touche presque l'atmosphère supérieure de Saturne.
On ne sait pas exactement comment les anneaux se sont formés. Ils sont peut-être les résidus de la collision de deux astres ou d'une lune qui ne s'est jamais formée. Une seule chose est sûre, à l'endroit où ils sont aucun satellite ne peut se maintenir car l'attraction de Saturne le détruirait et il se disperserait autour de Saturne en formant justement un anneau.
Parmi les 46 satellites et quelques qui tournent autour Saturne, Titan est le plus intéressant et il est visible comme un petit point brillant dans un petit télescope. Il est recouvert d'une atmosphère orange consituée pour 80% d'azote, d'un peu d'argon et de méthane. Il cacherait des lacs de méthane dans lequels ou sur les bords desquels les astronomes espèrent trouver des traces de vie primitive. Mais ce n'est pas certain car il fait -179°C sur le sol de Titan... et en principe aucun organisme ne pourrait survivre par ce froid. Tout ce qu'on pourrait éventuellement y trouver ce sont des molécules organiques plus ou moins complexes. Si on trouve mieux que cela (une forme de vie très primitive), ce sera fantastique. Mais pour le savoir il faudrait retourner sur Titan et ce n'est pas prévu au programme avant longtemps. Uranus
Comme Jupiter, l'atmosphère d'Uranus est composée d'hydrogène, d'hélium et d'un peu de méthane. Si son atmopshère est gazeuse, par contre son noyau est solide et présente une température de 10000°C. Uranus est une planète calme. On a découvert dans son atmosphère des couches nuageuses en altitude. Bien plus pâles que celles de Jupiter et de Saturne, elles se déplacent d'est en ouest à une vitesse qui ne dépasse pas 576 km/h tandis que la vitesse moyenne des vents est de l'ordre de 360 km/h.
Passe la souris sur l'image pour afficher les noms des astres En 1977, les astronomes ont découvert des anneaux autour d'Uranus. On en compte aujourd'hui 11 et ils ressemblent à ceux de Saturne mais ils sont beaucoup plus pâles. L'anneau le plus brillant s'appelle espilon. Sa largeur varie entre 20 et 100 km pour une épaisseur maximale de 150 m. Uranus étant une grosse planète, elle s'entoure d'au moins 21 satellites dont 5 sont visibles dans un télescope d'amateur comme de des petits points très pâles. Tous ressemblent à la Lune et mesurent entre quelques dizaines et quelques centaines de kilomètres de diamètre.
Neptune Neptune est invisible à l'oeil nu et elle fut découverte en 1846 par Urbain Le Verrier parce que quelque chose perturbait l'orbite de d'Uranus. L'astronome fit alors des calculs et localisa par écrit la planète avant de l'observer au télescope. C'est une planète de magnitude 7.8 et presque deux fois plus petite que Saturne (2.9" contre 5"). Située à 4.5 milliards de km du Soleil, 30 fois la distance de la Terre au Soleil, Neptune met un peu plus de 164 ans pour tourner autour de lui. Elle est presque aussi grosse qu'Uranus avec un diamètre de 49528 km. Elle est 17 fois plus lourde que la Terre.
Les satellites Neptune s'entoure de 13 satellites. Triton et Néréide étaient les seuls connus jusqu'en 1989. Triton est le plus curieux des satellites de Neptune. C’est le seul parmi les gros satellites du système solaire qui tourne autour de Neptune dans le sens opposé à celle de la rotation de la planète (mouvement rétrograde). Avec un diamètre de 2705 km, Triton est aussi l'un des rares satellites encore actif avec Io, l'un des satellites de Jupiter.Sa température au sol est la plus froide du système solaire : -235°C ! Une immense calotte polaire recouvre son pôle sud de méthane et d'azote gelé. Elle s’étend presque jusqu'à l'équateur, entre -90° et... -15° de latitude ! Pluton Jusqu'en 2006 c'était la dernière planète du système solaire. Elle appartient aujourd'hui à la famille des planètes naines car ses caractéristiques sont trop différentes de celles des autres planètes. Pluton se déplace sur une orbite inclinée et très allongée qui varie entre 4.3 et 7.4 milliards de km du Soleil, ce qui fait que durant 20 ans elle se situe devant Neptune ! Vu de si loin le Soleil ressemble presque à une étoile et brille 1500 fois moins que sur Terre ! Pluton est si lointaine que même la lumière qui pourtant voyage très vite, à 300000 km/s, met plus de 4h pour l'atteindre ! Pluton est moitié plus petite que Mercure avec un diamètre de 2274 km seulement et une masse 5 fois plus faible que celle de la Lune. Pluton dispose de 3 satellites. Le plus brillant est Charon, qui fut découvert en 1978. Il mesure 1178 km de diamètre. Vu sa couleur rouge, il s'agit probablement d'un petit astéroïde qui a été capturé par Pluton. Ce satellite présente une rotation synchrone, c'est-à-dire qu'il reste toujours au même endroit dans le ciel par rapport à la planète. Les deux derniers satellites furent découverts en 2005 grâce au Télescope Spatial Hubble.
Malheureusement, perdu aux confins du système solaire, Pluton subit un hiver permanent plongeant sa surface par -220°C. Si lointain et si petit nous n'avons pas beaucoup d'images de Pluton ou de son satellite qui ressemblent souvent à des petites étoiles dans le ciel. C'est pourquoi la NASA a envisagé plusieurs fois de lancer une sonde spatiale vers Pluton pour aller la photographier de près mais jusqu'à présent toutes les missions ont été annulées. Nous avons encore une chance avec une mission qui devrait être lancée en 2006 si tout va bien. Il n'est pas facile d'envoyer une mission vers cette planète car même en volant à 40000 km/h le vol dure entre 7 et 20 ans ! Il faut aussi faire attention afin d'arriver sur Pluton avant que son satellite Charon ne projète son ombre sur le sol. Sinon on ne verra rien de sa surface et s'il fait très froid on risque aussi de ne pas pouvoir effectuer de mesures dans son atmosphère car elle est si mince qu'elle risque de se condenser comme de la neige sur le sol. Eris, 2003 UB313
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