Le système
solaire est constitué du Soleil, des planètes, des satellites mais aussi d'astéroïdes, de météorites
et de comètes
.
D'une taille qui va de celle d'une balle de golf à celle de l'île
de Rhodes, les astéroïdes sont aussi nommés planétoïdes (ce
qui signifie petite planète). En effet ils se sont formé de la
même façon que les planètes: par accréditation, autrement dit
par assemblage de matière de la nébuleuse, ce qui explique leurs innombrables cratères.
Les comètes se sont formées des résidus du nuage spatial,
repoussés par le vent solaire.
Les météorites sont le résultat de collisions entre les corps
célestes.
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1 Les astéroïdes |
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En 1801, des chercheurs ont découvert
un petit objet scintillant dans le ciel nocturne. Ils ont d'abord
pris cet objet nommé Cérès pour une planète. Un an plus tard, ils ont remarqué un second objet, très
semblable à Cérès. Réalisant que ces objets étaient trop
petits pour être des planètes, ils les ont appelés "astéroïdes," ce qui signifie "semblables aux étoiles".
On ne découvrit que huit astéroïdes supplémentaires jusqu'en
1951. Aujourd'hui, grâce aux progrès technologiques, les
astronomes en ont identifié environ 5500.
Il y a dans notre système solaire des millions
d'astéroïdes qui n'ont jamais pu accumuler suffisamment de matière
pour devenir des planètes. Leur taille varie entre celle d'une
balle de golf et celle de l'île de Rhodes; la plupart d'entre
eux suivent une orbite située dans un large
ruban entre Mars et Jupiter. Cette région est connue sous le nom
de "ceinture d'astéroïdes."
La plupart des astéroïdes se déplacent sur des orbites régulières le long de la trajectoire de Jupiter. D'autres
suivent des chemins plus excentriques qui les mènent loin vers l'extérieur, jusqu'à Uranus,
ou loin vers l'intérieur, jusqu'à la Terre. Jusqu'à présent,
les astronomes ont découvert plusieurs centaines d'astéroïdes
traversant l'orbite de la Terre, mais ils estiment qu'il en reste
encore des centaines de milliers à découvrir.
Les astronomes classent la plupart des astéroïdes en trois catégories principales, basées sur la
composition des météorites et le résultat spectroscopique (étude de la lumière rejetée par le corps). Les astéroïdes
"pierreux" sont composés d'un noyau, de fer et de nickel, entouré d'une couche
rocheuse de silicate. Ceux-ci représentent
environ 15% de la population totale d'astéroïdes. 10% sont des
astéroïdes "métalliques", composés à l'origine de
fer et de nickel. Les astéroïdes "carbonés", le
groupe le plus important, représentent les 75% restants. On
pense qu'ils sont riches en carbone.
Il arrive que la trajectoire orbitale d'un astéroïde soit une menace
pour la Terre. De la même manière que la surface de la Lune est
grêlée de cratères d'impacts, la Terre
a également été la cible de bombardements venus de l'espace.
Notre planète agitée efface les signes de cette violence par des mouvements
de plaques, l'activité volcanique et l'érosion. Mais il reste plusieurs grands cratères
d'impacts, souvenirs muets de nos rencontres passées.
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2 Les comètes |
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Autrefois, nos ancêtres considéraient
le passage d'une comète comme une sorte de présage.
Les Chinois les appelaient les "étoiles balais", parce qu'ils pensaient que les comètes
apportaient le renouveau en balayant l'ancien. Dans les années
1680, Edmund Halley compara les observations d'une comète
apparue en 1682. Il détermina que son orbite était identique à celle de la comète observée en
1531 et 1607. Se doutant que les trois comètes étaient en fait
la même comète revenant tous les 75 ans environ, il prédit qu'elle
réapparaîtrait à la fin de l'année 1758 ou au début de l'année
1759. Depuis cette prédiction, la comète, qui porte aujourd'hui
le nom de Halley, est repassée quatre fois avec ponctualité.
Qu'est-ce qui donne leur éclat aux comètes ? Lorsqu'elles sont loin du Soleil, les comètes sont
essentiellement des boules de glace et de poussière. Lorsqu'elles
passent au niveau de l'orbite de Jupiter au cours de
leur voyage vers le système
solaire intérieur, le Soleil réchauffe
leur surface glacée. En s'évaporant, la glace de la comète crée
un halo gazeux, appelé tête de la comète. Chaque comète a
deux queues qui s'étirent sur des millions de kilomètres au
moment où la comète se déplace à proximité du Soleil. La
première queue jaunâtre, souvent courbe, est constituée de
particules de poussière provenant du Soleil et libérées par
les radiations solaires. La lumière du Soleil se réfléchit sur
la queue et lui donne cet éclat. La seconde queue, bleuâtre, s'appelle
la "queue de plasma". Elle se forme
lorsque les gaz provenant du noyau de la comète réagissent au
contact du plasma chargé d'électricité du vent solaire. Comme pour une aurore boréale, la lumière
produite par certains de ces gaz rend la queue de plasma visible.
Les chercheurs estiment qu'un noyau de comète est constitué d'environ deux tiers d'eau et
d'un cinquième de poussières. Le reste est un mélange de méthane, d'ammoniac et de gaz carbonique.
A chaque révolution autour du Soleil, le diamètre d'une comète rétrécit d'environ 2 m. La taille originale de la comète, la longueur de son orbite et sa proximité par rapport au Soleil déterminent sa durée de vie. Les astronomes estiment que la comète de Halley, dont la révolution est relativement courte, durera probablement encore 225 000 ans. Si les comètes ne sont que de simples morceaux de glace lancés à toute allure, d'où viennent-elles et comment sont-elles arrivées là ? En 1950, l'astronome néerlandais Jan Oort a émis la théorie que la limite extérieure du système solaire contenait un énorme stock de comètes. C'est pourquoi cette région a été appelée "Nuage de Oort." La théorie de Oort est basée sur des années d'observation des comètes. Les intervalles entre les observations des comètes donnaient à penser que la plupart d'entre elles avaient des orbites en longues boucles. Oort a émis l'hypothèse que les comètes devaient venir d'une région ressemblant à un nuage, située à des milliards de milliards de kilomètres au-delà des planètes extérieures. Cette région est si éloignée que la gravité du Soleil peut difficilement la maintenir dans le système solaire.
Au début des années 1980, des
chercheurs ont commencé à modifier la théorie de Oort. Leurs modèles indiquaient que le Nuage de
Oort, posé de manière précaire aux limites du système
solaire, serait aisément influencé
par l'attraction gravitationnelle des étoiles avoisinantes. Selon leurs calculs, ces forces
expulseraient parfois des comètes hors du Nuage de Oort
et les rejetteraient dans l'espace interstellaire. D'autres comètes
seraient poussées plus près du Soleil, où la gravité de
Jupiter soit les attirerait sur des orbites plus petites, soit les sortirait du système solaire. Étant donné que 5% seulement des comètes retournent un jour à
leur base d'origine, le stock de comètes du Nuage de Oort serait
en constante diminution.
Mais l'idée de l'épuisement du stock de comètes allait à l'encontre du flux constant de "boules
de neige sales" (les comètes) que l'on voit chaque année
passer à toute allure à proximité de la Terre. Pour résoudre
cette contradiction, en 1991, les chercheurs ont ajouté une
nouvelle idée à la théorie de Oort. Ils ont émis
l'hypothèse de l'existence d'un Nuage de Oort interne au sein d'une
sphère plus grande. Cette couronne intérieure agirait comme un
réservoir, alimentant lentement la couronne extérieure en
nouvelles comètes.
Bien que le Nuage de Oort n'ait encore jamais été vu, la
plupart des astronomes sont d'accord pour dire qu'il existe. Ils
sont également d'accord sur le fait qu'il est formé de débris
laissés après la naissance du système
solaire. Jusqu'à ce que des sondes spatiales puissent atteindre ce domaine glacé extérieur,
la véritable nature du Nuage de Oort restera un mystère.
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3 Les météorites |
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On appelle les morceaux de roches
qui traversent l'espace comme des flèches des "météorides." Les astronomes pensent que la plupart d'entre
elles se sont détachées d'astéroïdes et de comètes. Elles gravitent
autour du Soleil, souvent en amas avec des milliers d'autres météorides.
Une météoride passant à proximité de notre planète peut être happée par la gravité de la Terre. C'est
alors un météore qui tombe vers la surface de la Terre et qu'il nous
arrive d'apercevoir sous forme d'étoile filante. Les météores sont visibles dans toute nuit dégagée
et à tout moment de l'année ou presque. Mais il y a des périodes
où ils sont plus abondants. A ces moments particuliers, appelés
"pluies d'étoiles", il peut y avoir jusqu'à 500 météores
par heure qui traversent avec éclat notre atmosphère.
Plusieurs pluies d'étoiles importantes ont lieu chaque année.
Chacune d'elles porte le nom de la constellation d'où elle
semble tomber. Les Perséides, par exemple, ont lieu tous les ans
au mois d'août.
Ces feux d'artifices naturels se produisent régulièrement lorsque la Terre traverse la trajectoire semée de débris d'une comète. Les Orionides remplissent le ciel lorsque la Terre traverse l'orbite de la comète de Halley. Les pluies peuvent durer de quelques heures à quelques semaines. Pendant ce laps de temps, le nombre de météores par heure augmente constamment pour atteindre un maximum, puis va en diminuant à mesure que la planète sort de la queue poussiéreuse de la comète.
La plupart des météorides sont relativement petites, pas plus grosses qu'un grain de sable. Généralement, elles sont vaporisées par la friction atmosphérique bien avant d'atteindre la surface de la Terre. D'autres sont suffisamment grosses pour survivre à la descente à travers l'atmosphère. Celles-ci sont appelées des "météorites" et peuvent aller de la taille d'un minuscule grain de poussière à celle d'une énorme pierre de plusieurs kilomètres de diamètre.
Il y a dans le monde entier environ 120 sites d'impact qui témoignent du fait que la Terre est bombardée par des météorites. Bien que la plupart d'entre elles soient si petites qu'elles ne représentent aucune menace, les chercheurs pensent qu'un objet de plusieurs kilomètres de diamètre pourrait heurter la Terre une fois tous les 26 millions d'années environ. Le choc d'un corps de cette taille peut déchaîner une force aussi importante que plusieurs bombes atomiques. Les dinosaures et bien d'autres formes de vie pourraient avoir péri lors d'un choc de ce type, il y a quelque 66 millions d'années.
Pourtant, ces envahisseurs de l'espace ne sont pas toujours dévastateurs. Certains de nos ancêtres ont confectionné leurs premiers outils de fer à partir de météorites métalliques. Les germes de la vie elle-même auraient été apportés sur notre planète dans des débris de comète tombés sur Terre. L'évolution de la vie aurait été déterminée par les phases de destruction et de renouveau que les violentes collisions provoquent.
Tous les jours, des morceaux de
matière venus de l'espace frappent notre planète. Ils pénètrent notre atmosphère mais les frottements énormes qu'ils subissent pendant
leur chute les désintègrent rapidement et ils n'atteignent
jamais le sol. Cependant il arrive souvent qu'une météorite soit assez grosse pour que ses débris parviennent à
traverser l'atmosphère sous forme de
poussière. Ces pluies de poussières tombent en permanence sur
nos têtes. Il en tombe environ 1000 tonnes par jour dans notre
atmosphère. "Ces particules sont dans l'air que nous
respirons, la nourriture que nous mangeons et l'eau que nous
buvons," (citation d'un astronome nommé Brownlee). On les
appelle des "micrométéorites." Brownlee estime qu'elles
sont si petites qu'au cours d'une semaine, une personne sortant
normalement est "frappée", sans le savoir, par
plusieurs d'entre elles.
Ces débris cosmiques ajoutent chaque jour de 100 à 1000 tonnes
de matière à la surface de la Terre; la plupart sous forme de
micrométéorites, trop petites pour être perçues. Les plus
grosses météorites sont en général des éclats d'astéroïdes ou de comètes.
Une météorite appartient à l'une des trois catégories suivantes:
pierreuse, ferreuse ou ferro-pierreuse.
> Les pierreuses sont difficiles à trouver car
elle se distinguent rarement du terrain environnant. Non
seulement elles sont généralement petites, mais en plus elles
ressemblent à des pierres ordinaires. Elles se distinguent
rarement du terrain environnant.
> Les météorites
pierreuses sont les plus communes et représentent environ 92%
des chutes de pierres extraterrestres.
> Les ferreuses, composées d'alliages fer-nickel, représentent environ 7% des météorites. Etant donné
que les ferreuses résistent mieux aux intempéries que les
pierreuses, elles sont plus faciles à identifier et sont donc
dominantes dans les collections de météorites. A certaines périodes
de l'histoire de la Terre, il est arrivé qu'une énorme météorite
s'écrase à la surface, créant un cratère d'impact. La météorite la plus grosse jamais trouvée
a été découverte en 1920, dans une ferme de Namibie. Pesant 66
tonnes, le bloc de fer n'a jamais été déplacé
de son site d'atterrissage'.
> Les
ferro-pierreuses sont les plus rares. Celles-ci sont
approximativement composées de 50% de silicates pierreux et de 50% d'alliages fer-nickel. Elles peuvent
contenir des silicates différents, mais les proportions de
pierre et de fer sont généralement pratiquement égales.
En 1969, alors qu'une expédition scientifique japonaise
explorait une région de la calotte
glaciaire antarctique, située
exactement au sud de l'Afrique, elle a trouvé neuf petites météorites de couleur sombre disposées à proximité les unes des
autres sur la surface de la glace. Comme les météorites de
cette taille sont rares, les responsables de l'expédition ont
supposé que les neuf échantillons étaient les fragments d'une
météorite plus grosse qui s'était brisée. A leur grande
surprise, ils ont découvert qu'elles avaient toutes une
composition chimique différente. Elles n'étaient donc pas les
morceaux d'une même roche et n'avaient même pas été formées
dans la même région du système
solaire. La découverte de neuf météorites
différentes au même endroit impliquait que la couverture de
glace elle-même ramassait en quelque sorte ces éléments rares
et les rassemblait.
Les Japonais organisèrent d'autres expéditions dans la même région
et ils furent récompensés de leurs efforts par la découverte d'un
total impressionnant de 3000 météorites. Depuis lors, tous les
ans pendant le bref été antarctique, des expéditions
internationales partent à la recherche des météorites. Chacune
d'elles est photographiée là où elle repose, puis délicatement
placée dans un sac. Une fois enveloppé, chaque spécimen est
expédié et étudié dans un laboratoire antiseptique à l'aide
des mêmes équipements conçus autrefois pour étudier les
roches lunaires. Les échantillons ne sont jamais directement
touchés par la main humaine pour éviter les contaminations qui
provoquent de faux résultats lors des expériences.
On a appelé les météorites les "échantillons
spatiaux du pauvre". Ce sont des fragments du système
solaire qui ont une valeur inestimable
pour la science. Beaucoup n'ont pas changé depuis la naissance
du système solaire. Ce sont les "roches de la genèse"
que nous cherchions sur la surface de la Lune. Nous pouvons lire
dans ces pierres une partie de l'histoire qui nous explique
comment notre partie du cosmos est née. Mais nous sommes loin de
tout connaître sur cette histoire.
Galerie photos sur
les autres corps du système solaire
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Shoemaker-Levy
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