La terre

La Terre est la seule planète dont le nom ne dérive pas de la mythologie grecque ou romaine.
Il fallu attendre l'époque de Copernic au seizième siècle pour que tout le monde admette communément que la Terre n'était qu'une simple planète orbitant autour du Soleil.

Nous n'avons bien entendu besoin d'aucune sonde spatiale pour étudier la Terre, du moins superficiellement. Néanmoins, la Terre ne fut pas entièrement cartographiée avant le vingtième siècle. Les images de notre planète prises de l'espace sont d'une importance considérable et permettent par exemple d'établir des prévisions météorologiques à plus ou moins long terme.

La Terre est divisée en plusieurs couchesqui possèdent des propriétés chimiques et sismiques différentes:

• 0 à 40 km: Croûte
• 10 à 400 km: Manteau supérieur
• 400 à 650 km: Région de transition
• 650 à 2890 km: Manteau inférieur
• 2890 à 5150 km: Noyau externe
• 5150 à 6378 km: Noyau interne

En moyenne, la composition chimique (en masse) de la Terre est:

• • 34,6% Fer
• 
  
• 29,5% Oxygène
• 
  
• 15,2% Silicium
• 
  
• 12,7% Magnésium
• 
  
• 2,4% Nickel
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• 1,9% Soufre
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• 0,05% Titane

La Terre est le corps le plus dense du système solaire.

Il y a actuellement 8 principales plaques tectoniques :

• Plaque Nord Américaine: Amérique du Nord, nord-ouest Atlantique et Groenland.
• Plaque Sud Américaine: Amérique du Sud et sud-ouest Atlantique.
• Plaque Antartique: Antartique et "l'océan du sud".
• Plaque Eurasienne: Nord-est Atlantique, Europe et tout l'Asie sauf l'Inde.
• Plaque Africaine: Afrique, sud-est Atlantique et Océan Indien occidental.
• Plaque Austalienne/Indienne: Inde, Australie, Nouvelle Zélande et la majeure partie de l'Océan Indien.
• Plaque de Nazca: Océan Pacifique oriental adjacent à l'Amérique du Sud.
• Plaque du Pacifique: La majeure partie de l'Océan Pacifique et la côte sud de Californie.

Il existe aussi au moins 20 plaques plus petites.



La surface de la Terre est très jeune. Au cours des 500 derniers millions d'années, l'érosion et les phénomènes tectoniques ont continuellement détruit et recréé la presque totalité de la surface terrestre, éliminant ainsi presque toute trace de surface géologiquement jeune telle que les cratères d'impacts de météorites. La Terre est âgée de 4,5 à 4,6 milliards d'années mais les roches connues les plus vieilles ont moins de 4 milliards d'années. Les fossiles d'organismes vivants les plus vieux recueillis à ce jour ont moins de 3,9 milliards d'années. Nous n'avons aucune trace de la période où la vie a commencé à apparaître sur la Terre.

71% de la surface terrestre est recouverte d'eau.

 La Terre est la seule planète sur laquelle l'eau peut exister à la surface sous forme liquide (bien qu'il puisse y avoir de l'éthane ou du méthane liquide sur la surface de Titan, et de l'eau liquide sous la surface d'Europe). L'eau est bien entendu essentielle pour la vie telle que nous la connaissons. La capacité calorifique des océans est aussi capitale pour la stabilité de la température terrestre. L'eau sous forme liquide est responsable de la majeure partie des phénomènes d'érosion et de l'effritement des roches, un processus unique dans le système solaire à l'heure actuelle (bien qu'il ait pu se produire sur Mars par le passé).

Vénus

Avec une excentricité de moins de 1%, l'orbite de Vénus est la pluscirculaire du système solaire.
Vénus est la Déesse de l'amour et de la beauté. Elle doit probablement son nom au fait que c'est la planète la plus brillantede la voûte céleste. On a d'ailleurs donné à la plupart des bassins, cratères, et autres caratéristiques de la surface de Vénus des noms féminins.
Vénus est aussi appelée l'Etoile du Berger du fait qu'elle apparaît peu avant le coucher ou le lever du Soleil, c'est-à-dire l'heure à laquelle les bergers devaient rentrer ou sortir leurs troupeaux.
Vénus étant l'objet le plus brillant dans le ciel après le Soleil et la Lune, elle est connue depuis que l'Homme existe. Tout commeMercure, la plupart des gens pensaient qu'il s'agissait de deux corps séparés car elle n'était observable que lors du coucher ou du lever du Soleil. Cependant les astronomes grecs savaient déjà qu'il s'agissait du même astre.

La première sonde spatiale à visiter Vénus fut Mariner 2 en 1962. Elle fut ensuite successivement visitée par de nombreuses autres sondes (plus d'une vingtaine en tout) dont les sondes Pioneer Venus qui réalisa les premières cartes de Vénus,Venera 7 qui fut la première à se poser sur une autre planète etVenera 9 qui nous transmis les premières images du sol vénusien avant d'être détruite par la température et la pression incroyablement élevées à la surface.
Plus récemment, la sonde Magellan a cartographié précisément la surface de Vénus en utilisant des altimètres radars travaillant à des longueurs d'onde auxquelles les nuages vénusiens sont transparents, ce qui a permis de reconstituer par ordinateur le relief de la planète en images de synthèse.





Vénus est souvent considérée comme la jumelle de la Terre. Elles ont en effet beaucoup de points communs:

• Venus est seulement légèrement plus petite que la Terre (95% du diamètre terrestre et 80% de sa masse).
• Les deux planètes possèdent quelques cratères qui indiquent la relative jeunesse de leur surface
• Leurs densités et compositions chimiques sont similaires.

Ces similitudes amenèrent les astronomes à penser qu'en dessous de ses nuages denses, Vénus aurait pu être très semblable à la Terre et même héberger la vie. Malheureusement des études plus poussées de Vénus montrèrent qu'elle était en fait radicalement différente de la Terre.

La pression de l'atmosphère de Vénus à sa surface est de 90 atmosphères, ce qui correspond à la pression qui s'exerce à un kilomètre de profondeur dans un océan terrestre. L'atmosphère vénusienne est constituée principalement de dioxyde de carbone (gaz carbonique) à 96% et d'azote à 3,5%. Les nuages de Vénus sont formés de petites gouttes d'acide sulfurique et se situent à une altitude élevée, entre 48 et 58 km au-dessus de la surface. Cette atmosphère très dense provoque un puissant effet de serre qui emprisonne l'énergie thermique issue du rayonnement solaire dans les couches proches de la surface où la température atteint 470 °C (ce qui est suffisant pour faire fondre le plomb). La surface de Vénus est donc plus chaude que celle de Mercure bien qu'elle soit deux fois plus éloignée du Soleil.

A une altitude élevée, de puissants vents de plus de 400 km/h font tourner la couche nuageuse autour de la planète selon une période d'environ 4 jours. Cependant, les vents proches de la surface ne dépassent pas quelques kilomètres par heure.
Tout comme la Terre, Vénus possédait sans doute de grandes quantités d'eau mais la température et la pression qui y règnent les ont entièrement évaporées. Si la Terre avait été plus proche du Soleil de seulement un dixième de sa distance actuelle (soit 15 millions de kilomètres), son évolution aurait été semblable à celle de Vénus.

Des images radars recueillies par la sonde Magellan montrent que la suface de Vénus est couverte de coulées de lave. Elle présente aussi de nombreux volcans tels que Sif Mons (similaire au Mont Olympusde Mars). Des découvertes récentes ont permis de conclure que Vénus possède toujours une activité volcanique mais uniquement en quelques points particuliers de la planète. De plus, la plupart de ces régions sont plutôt calmes depuis quelques centaines de millions d'années.





Vénus ne possède pas de champ magnétique, peut-être à cause de sa très lente rotation.


Vénus ne possède pas de satellite, bien qu'un mythe existe à ce sujet.


Vénus est très souvent visible à l'oeil nu. Parfois appelée (à tort) "étoile du matin" et "étoile du soir", elle est de loin "l'étoile" la plus brillante du ciel.

Mercure

Mercure:

Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la moins massive du système solaire.

Mercure est une planète tellurique, comme le sont également Vénus, la Terre et Mars. Elle est près de trois fois plus petite et presque vingt fois moins massive que la Terre mais presque aussi dense qu'elle, avec une gravité de surface pratiquement égale à celle de Mars, qui est pourtant près de deux fois plus massive. Sa densité remarquable — dépassée seulement par celle de la Terre, qui lui serait d'ailleurs inférieure sans l'effet de la compression gravitationnelle — est due à l'importance de son noyau métallique, qui occuperait plus de 40 % de son volume, contre seulement 17 % pour la Terre.

La planète Mercure doit son nom au dieu Mercure du commerce et des voyages, également messager des autres dieux dans la mythologie romaine. Le symbole astronomique de Mercure est un cercle posé sur une croix et portant un demi-cercle en forme de cornes (Unicode : ☿). C'est une représentation du caducée du dieu Hermès. Mercure laissa également son nom au troisième jour de la semaine, mercredi (« Mercurii dies »)

Les planètes du système solaire, planètes telluriques, géantes, de glace et planète naines.

Les planètes du système solaire, planètes telluriques, géantes, de glace et planète naines:

Les 9 Planetes présentation.

Les 9 Planetes présentation:

Le système solaire est composé du Soleil; de neuf planètes, soixante et un (61) satellites des planètes, un nombre élevé deplanétésimaux (les comètes et les astéroides) et le milieu interplanétaire. Le système solaire intérieur contient le Soleil,Mercure, Vénus, Terre et Mars:

Le système solaire externe contient Jupiter, Saturne, Uranus,Neptune et Pluton:

Les planètes sont sur une orbite elliptique qui est, à l'exception de Mercure et Pluton, quasi circulaire et dont le Soleil est un des foyers.Les orbites des planètes sont approximativement toutes dans le même plan (appelé écliptique et qui est défini comme étant le plan de l'orbite de la Terre). L'écliptique est inclinée de seulement sept degrés par rapport au plan de l'équateur du Soleil. L'orbite de Pluton est celle qui dévie le plus avec une inclinaison de dix-sept degrés. Les diagrammes ci-haut montrent les dimensions relative de chaque orbites des neuf planètes d'un point d'observation un peut au-dessus de l'écliptique (d'où l'apparence non circulaire des orbites). Elles orbitent toutes dans la même direction (dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre, vu d'au-dessus du pole nord du Soleil). Sauf pour Vénus et Uranus, leurs rotation est aussi dans le même sense.
(Les diagrammes ci-haut indiquent la position des planètes pour le mois d'Octobre 1996 telle que générée par le programme Starry Night.

L'image composé ci-haut présente les neuf planètes à l'échelle (voir l'Appendice 2 pour plus amples informations).
   Pour nous aider à visualiser les grosseurs relatives du système solaire imaginons un modèle réduit d'un milliards de fois.(1e9). La Terre est alors d'environs 1.3 cm de diamètres (la grosseur d'un raisin). La Lune est en orbite a environ 30 cm. Le Soleil est 1.5 mètre de diamètre (environ la hauteur d'un homme) et est à une distance de 150 mètres (environ un paté de maison) de la Terre. Jupiter est de 15cm de diamètre (la grosseur d'un pamplemousse) et est à 5 patés de maison du Soleil. Saturne (de la grosseur d'une orange) est à une distance de 10 patés de maison; Uranus et Neptune (citrons) sont à une distance de 20 et 30 patés de maison. Un humain à cette échelle est de la grosseur d'un atome; l'étoile la plus proche est à 9000 km de distance.


   Plusieurs petits objets habitant notre système solaire n'apparaissent pas dans l'illustration ci-dessus: les satellites des planètes; les innombrable astéroïdes (petits objets rocheux) orbitant le Soleil entre Mars et Jupiter mais aussi ailleurs; et les comètes(petits corps de glace) qui visitent les environs du Soleil sur une orbite très excentrique et de toutes les orientations par rapport à l'écliptique. A quelque exceptions près, les satellites orbitent les planètes dans le même sense que les planètes et approximativement dans le plan de l'écliptique ce qui n'est généralement pas le cas pour les comètes et les astéroïdes.

Aux limites de l'univers observable : le Hubble Deep Field (HDF)

Aux limites de l'univers observable : le Hubble Deep Field (HDF):

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

Aussi loin que l'on puisse observer, dans quelque direction que ce soit, le spectacle est toujours celui de galaxies en quantités innombrables. À très grande échelle, notre univers apparaît donc homogène et isotrope.
Les mesures des vitesses des galaxies font apparaître qu'il est aussi en expansion. On en déduit que dans un lointain passé, il devait se trouver dans un état extrêmement dense et chaud, à partir duquel l'expansion a commencé... c'est la théorie de l'atome primitif du Belge Georges Lemaître, devenue au fil des ans celle du big bang.
Lemaître est un pionnier dans le domaine de la cosmologie puisqu'il a, en effet, calculé le premier des solutions non stationnaires pour un univers en expansion accélérée sur la base des équations de la relativité générale. Einstein lui-même ne croyait pas à ces solutions, mais il semble que l'on recommence à considérer avec intérêt les solutions d'univers en expansion accélérée. 

Effet de lentille gravitationnelle (amas 0024+1654)

Effet de lentille gravitationnelle (amas 0024+1654):

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

Cet autre amas provoque également une déviation gravitationnelle de la lumière, mais dans ce cas les « images » des galaxies lointaines apparaissent bleuies. 

Effet de lentille gravitationnelle (amas Abell 2218)

Effet de lentille gravitationnelle (amas Abell 2218):

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

Ainsi que le prévoit la théorie de la relativité générale, la lumière peut être déviée par les corps massifs. Cet effet observé sur la lumière des étoiles par Eddington lors d'uneéclipse totale de Soleil en 1919 a permis de conforter la théorie d'Einstein.
Sur cette image, le corps déflecteur n'est pas une simple étoile, mais un amas de galaxies. Son champ gravitationnel provoque une déviation de la lumière telle qu'il donne des galaxies plus lointaines des images déformées en arcs (des fragments d'anneaux) et intensifiées.

Amas de galaxies

Amas de galaxies:

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

La structure de l'univers apparaît très hiérarchisée : si les étoiles sont groupées au sein de galaxies, celles-ci sont elles-mêmes groupées en amas de galaxies. Cet amas-ci (MS1054-03) se situe à huit milliards d'années de lumière

HCG 87

HCG 87:

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

Les trois plus grandes galaxies de ce groupe (une spirale en haut, une elliptique à droite et celle vue par la tranche en bas) sont réellement proches les unes des autres et s'influencent gravitationnellement. La petite galaxie au centre est peut-être un objet de l'arrière-plan.

Groupes et amas de galaxies

Groupes et amas de galaxies:

Collision de deux galaxies (NGC 6745)

Collision de deux galaxies (NGC 6745):

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA)

Lors de la collision entre deux galaxies, leurs étoiles passent la plupart du temps les unes entre les autres, tellement elles sont petites par rapport aux distances qui les séparent. Par contre la situation est très différente pour les nuages de gaz et de poussières interstellaires, très vastes. Ils entrent véritablement en collision et les augmentations de pression qui en résultent peuvent déclencher la formation d'étoiles nouvelles par contraction gravitationnelle. Ces régions où viennent de se former les nouvelles étoiles ont une couleur bleutée, caractéristique d'étoiles massives jeunes.

Galaxies en interaction

Galaxies en interaction:

NGC 1316

NGC 1316:

European Southern Observatory.

Cette galaxie elliptique géante possède la particularité de présenter des traînées de poussières, visibles sur cette image. 

M 110

M 110:

National Optical Astronomy Observatory / Association of Universities for Research in Astronomy / National Science Foundation

Cette galaxie est un petit satellite de la grande galaxie d'Andromède (spirale). 

M 84

M 84:

National Optical Astronomy Observatory / Association of Universities for Research in Astronomy / National Science Foundation

Sur la photo de cette autre galaxie elliptique, on distingue, comme sur l'image de M 87, un grand nombre d'amas globulaires (qui apparaissent comme de petites taches floues).

M 87

M 87:

National Optical Astronomy Observatory / Association of Universities for Research in Astronomy / National Science Foundation.

Les galaxies elliptiques ne présentent pas de structure apparente telle que des bras. Elles sont très pauvres en gaz interstellaire. On pense qu'elles résultent de l'interaction et de la fusion de deux galaxies spirales. 

Galaxies elliptiques

Galaxies elliptiques:

Le Grand Nuage de Magellan

Le Grand Nuage de Magellan:

Image reproduite avec l'aimable autorisation de D. Malin, AAO

Photographie dans le domaine visible du Grand Nuage de Magellan (distance 165 000 al). Les zones rosées sont de grands nuages d'hydrogène (l'élément le plus abondant de l'univers). La plus grande d'entre elles est la « Tarentule », près de laquelle est apparue la supernova SN 1987A.

Galaxies irrégulières

Galaxies irrégulières:

Galaxie NGC 1530

Galaxie NGC 1530:

National Optical Astronomy Observatory / Association of Universities for Research in Astronomy / National Science Foundation

Cette autre galaxie spirale barrée possède des bras qui s'enroulent nettement moins fort autour du centre..

Galaxie M 109

Galaxie M 109:

National Optical Astronomy Observatory / Association of Universities for Research in Astronomy / National Science Foundation.

Outre les galaxies spirales normales, il existe des galaxies spirales barrées caractérisées par le fait que les bras spiraux s'étendent à partir des extrémités d'une « barre » qui traverse le bulbe galactique. 

Galaxies spirales barrées

Galaxies spirales barrées:

ESO 0269-57

ESO 0269-57:

European Southern Observatory.

M 83

M 83:

European Southern Observatory.

La galaxie « Sombrero » (M 104)

La galaxie « Sombrero » (M 104):

European Southern Observatory.

Le fait que cette galaxie spirale se présente par la tranche permet de voir la concentration de poussières dans le plan de son disque.

La grande galaxie des Chiens de Chasse (M 51)

La grande galaxie des Chiens de Chasse (M 51):

Space Telescope Science Institute (STScI, NASA).

Galaxies spirale

Galaxies spirale:

Les galaxies spirales doivent leur nom aux bras spiraux qui marquent très nettement leur structure. Ces bras sont riches en gaz et poussières et sont le siège de la formation d'étoiles nouvelles ; celles qui s'y trouvent sont jeunes. Le disque galactique (dans le plan duquel s'étendent les bras) comprend des étoiles plus âgées (ayant par exemple l'âge du Soleil) ainsi que des nuages de gaz et poussières. Le bulbe, qui est le renflement central, contient des étoiles d'âges variés. Enfin, le halo, de forme sphéroïdale, abrite des étoiles vieilles, des amas globulaires et de la matière non lumineuse, dont l'existence ne fait aucun doute, mais dont la nature est encore un sujet de controverse.

Un Regard sur l'Univers (partie 3/3)

Un Regard sur l'Univers (partie 2/3)

Un Regard sur l'Univers (partie 1/3)

L'univers

À ce jour, rien ne permet de trancher si l'Univers est fini ou infini.

 Certains théoriciens penchent pour un Univers infini, d'autres pour un Univers fini mais non borné.

On estime que le diamètre de cet Univers observable est de 100 milliards d'années lumière. Celui-ci contient environ 7×10²² étoiles, répandues dans environ 10¹¹ galaxies, elles-mêmes organisées en amas et superamas de galaxies. Mais le nombre de galaxies pourrait être encore plus grand, selon le champ profond observé avec le télescope spatial Hubble.

Il est cependant probable que l'Univers que nous voyons n'est qu'une infime partie d'un Univers réel beaucoup plus grand. Selon les derniers modèles cosmologiques, la taille minimale de l'Univers réel serait 10 exposant 100000 exposant 100000 de années lumière.