Le système solaire: un véritable laboratoire

La grandeur du système solaire

Nos surprenantes lunes

Nos planètes géantes

Échanges de corps

Les Bâtisseurs du ciel

Jan Hendrik Oort, astronome néerlandais

Jan Hendrik Oort est né en 1900 aux Pays-Bas. De 1945 à 1970, il dirige l'Observatoire de Leyde. Il a mené de nombreuses recherches sur notre Galaxie et a montré que le Soleil se situait à environ 19 200 années-lumière du centre de notre Galaxie, la Voie lactée, dans la direction de la constellation du Sagittaire.

En 1924, Oort découvre le halo galactique, un groupe d'étoiles en orbite autour de la Voie lactée, mais en dehors du disque principal. En 1927, il met en évidence la rotation différentielle de notre Galaxie. En 1932, il détermine sa masse (100 milliards de fois celle du Soleil) par l'étude des mouvements des étoiles et leur distribution dans l'espace. Il montre sa structure en spirale et estime la période de rotation de la Voie lactée à 200 millions d'années.

LE NUAGE DE OORT

Jan Oort reprend l’hypothèse de Ernst Öpik, astronome estonien, selon laquelle les comètes, à long terme, proviendraient d’un «nuage» situé aux confins du système solaire. Oort constate que les orbites des comètes sont instables. Elles se détruisent peu à peu en se vaporisant au fur et à mesure de leur passage autour du Soleil; or si elles existaient depuis la création du système solaire, elles seraient détruites depuis longtemps. Nous ne saurions pas aujourd'hui ce qu’est une comète.

En 1950, Oort suggère que les comètes proviennent d'une région commune du système solaire, entre 40 000 et 100 000 unités astronomiques. Certaines de ces comètes quittent parfois ce nuage pour prendre une orbite dont le plan peut différer de celui de l'écliptique.

En 1951, Gérard Kuiper propose que les comètes se condensent plus loin du Soleil, parmi les planètes géantes dans la ceinture qui porte son nom, la ceinture de Kuiper, qui se situe dans le plan de l'écliptique au-delà des planètes géantes.

La Ceinture de Kuiper a un diamètre très largement supérieur (5 à 10 fois) celui du système solaire «classique». Le Nuage de Oort a un diamètre 1000 fois supérieur à celui du système solaire classique.

Edgard Everhart, astronome américain, a démontré que si une comète entre dans le système solaire avec une inclinaison orbitale supérieure à 20 degrés, elle a une chance sur deux d’être éjectée et de sortir de l'attraction solaire. Le nuage de Oort est un vestige de la nébuleuse primitive qui s’est effondrée sur elle-même il y a 5 milliards d’années.

Le système solaire est en réalité beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît. Un nombre considérable de petits objets glacés, de tailles similaires à celle des astéroïdes, sont dans la ceinture de Kuiper et encore au-delà dans le nuage de Oort. Cette région lointaine et invisible du système solaire héberge des centaines de milliards de corps légers glacés, à la limite de l’attraction du Soleil.

L'astéroïde 1691 Oort (1956 RB), découvert le 9 septembre 1956 par Ingrid Van Houten-Groeneveld et Karl Wilhelm Reinmuth, a été nommé en l’honneur de Jan Hendrik Oort, mort en 1992 à Leyde.

Adapté de Christian Simoes, http://www.astronoo.com

Le système solaire, ce n’est pas ça!

La grande tache rouge

Neptune

L’acquisition de données

L’acquisition de données, comme en faisaient déjà les Égyptiens et les Grecs, est et reste aujourd’hui l’un des métiers essentiels de l’astronomie. On a toujours besoin de collecter de nouvelles observations pour faire progresser les modèles et les théories. Mais bien sûr, on ne se contente plus d’observer avec l’œil, la lunette, ni même le télescope. On dispose de toute une batterie d’instruments.

L'acquisition de données se partage en une acquisition passive et une acquisition active. L’acquisition passive consiste à recevoir ce qui vient à nous. On s'aide, bien sûr, à recevoir le plus d'informations possible en construisant, au sol ou dans l’espace, des télescopes et autres détecteurs qui sont sensibles, infiniment plus que nous, aux signaux du cosmos. On capte les ondes électromagnétiques, visibles ou non, et aussi d’autres vecteurs d’information plus ténus, comme les neutrinos, et bientôt, espérons-le, les ondes gravitationnelles. Dans ce domaine d'activités, il est impossible d'agir directement sur le système que l’on étudie. On se borne à déployer des détecteurs et à détecter.

Mais, avec l’avènement de l’ère spatiale, l'homme a progressivement déployé une exploration active en allant chercher l'information là où elle se trouve. On n'attend plus qu’elle tombe toute cuite dans l'objectif, on part la récolter sur le terrain, comme les grands explorateurs partaient jadis récolter des échantillons autour du monde. Pour l’instant, cette démarche est limitée à la banlieue proche de la Terre qu’est le système solaire. Les grandes missions spatiales, celles dont on parle régulièrement dans les médias, comme Mars Explorer, Voyager, Cassini, Galileo, etc, se rendent physiquement sur place pour ausculter les astres qui ne sont pas trop éloignés de la Terre et en prendre des clichés de première qualité. Ne fût-ce qu'au niveau visuel, les photos des différents satellites de Jupiter et de Saturne pris par les sondes qui les ont survolés sont d'une beauté et d'une précision à couper le souffle. Plus émouvantes encore sont les missions-suicide, qui doivent s'auto-détruire pour fournir les données qu'elles sont allées chercher, telle la petite sonde Galileo envoyée dans l'atmosphère de Jupiter en décembre 1995. La sonde a collecté et transmis des données pendant 57 minutes avant d'être broyée par la pression, de fondre et de se vaporiser ensuite.

Toujours plus fort, on lance aussi des missions qui effectuent des analyses d’échantillons sur place, ou même qui sont capables d'engranger des paquets-souvenirs dans leurs soutes et de les rapporter sur Terre. C’est le cas pour la Lune, pour Mars et pour quelques astéroïdes choisis. Une petite exposition de trophées non terrestres pourra bientôt être organisée sur Terre.

Texte: Jean-Pierre Luminet et Élisa Brune, Bonnes nouvelles des étoiles (2009).
Photo: Réplique de Sputnik 1, le premier satellite articiel mis en orbite dans l’espace. NASA.

Voyager I et II

Centre de contrôle des vols spatiaux

Sonde Cassini-Huygens

Voyager: Inspiring Generations