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Astronomie > Apprendre l'Astronomie (Notions de base)

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Notre Planète : la Terre
Notre système solaire
Objets proches : comètes, astéroïdes, &c.
Notre galaxie : la Voie Lactée
Les nébuleuses et autres objets diffus

Notre Planète : la Terre Haut de page

La Terre. Cette planète est bien sûr la plus connue de tous, puisque nous vivons dessus. C'est la seule planète qui contient de manière certaine de la vie. Elle est la troisième en ordre d'éloignement du Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres. Cette distance est appelée 1 UA (Unité Astronomique). Cette distance est toutefois variable car l'orbite de la Terre, comme de pratiquement tous les corps orbitant autour du Soleil, n'est pas circulaire mais éliptique. Par exemple, lorsque c'est l'hiver dans l'hémisphère Nord, la Terre est au plus proche du Soleil (on parle de périgée). L'été, la Terre est la plus éloignée du Soleil (on parle alors d'apogée). En effet, ce n'est pas la différence dans cette distance qui définit les saisons, mais l'inclinaison de l'axe (d'environ 23°) de la Terre, cet axe étant une ligne imaginaire reliant le point du Pôle Nord au Pôle Sud. De manière très schématique, si le Soleil est représenté comme suit : | et la Terre par une barre oblique / ou \, l'été dans le Nord est représenté comme suit : | \, alors que l'hiver sera représenté de cette manière : / |. La Terre possède, outre ses quelques 6000 satellites artificiels et quelques millions de débris d'origine humaine, un seul satellite naturel : la Lune. C'est la Lune, dont la période de révolution autour de nous est de 29 jours, qui est responsable des effets de marée observé sur les littoraux. Sa période de rotation sur elle-même étant identique à sa période de révolution autour de nous, elle nous présente toujours la même face, soit 50% de sa surface (à quelque exception près, car elle possède aussi un mouvement dit de libration, qui est similaire à une toupie qui tourne). La face cachée a été découverte par les russes avec leurs sondes dans les années 1960.

La Terre est une planète tellurique du système solaire , la troisième par ordre croissant de distance la séparant du Soleil. Couramment appelée en français Terre, planète Terre, planète bleue ou encore Monde, c'est une planète à manteau actif, dotée d'une atmosphère comportant de l'oxygène, recouverte d'eau liquide, et protégée des radiations solaires par une magnétosphère. On estime l'âge de la Terre à environ 4,5 milliards d'années. La Terre est actuellement la seule planète de l'Univers connue pour abriter la vie, apparue moins d'un milliard d'années plus tard. Le seul satellite naturel de la Terre, la Lune, qui crée les marées, stabilise l'axe de rotation de la Terre et ralentit la rotation de la planète.

Notre système solaire Haut de page

	Vue d'ensemble de notre système solaire. Les distances au Soleil ne sont pas respectées, mais les échelles de taille le sont. 2eme photo : Vue artistique de notre système solaire, avec les orbites de tracées. Le système solaire est composé du Soleil, qui trône au centre, entouré de ses 8 planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, et Neptune), de ses 5 planètes naines (Pluton, Cérès, Eris, Makemake, et Haumea), et de quelques milliers de petits objets tels les comètes et les astéroïdes. Ce système solaire est un parmis 200 à 400 milliards que comporte notre Galaxie (Notre galaxie : la Voie Lactée), elle-même étant qu'une galaxie de taille moyenne parmis quelques centaines de milliards d'autres, le tout formant l'Univers (dont seule une infime minorité est visible par nos téléscopes). Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) : les huit planètes et leurs 165 satellites naturels connus (appelés usuellement des « lunes »), les cinq planètes naines, et les milliards de petits corps (astéroïdes, objets glacés, comètes, météorites, poussière interplanétaire, etc.). De façon schématique, le système solaire est composé du Soleil, de quatre planètes telluriques internes, d'une ceinture d'astéroïdes composée de petits corps rocheux, quatre géantes gazeuses externes et une seconde ceinture appelée ceinture de Kuiper, composée d’objets glacés. Au-delà de cette ceinture se trouve un disque d’objets épars, nommé suivant la théorie avancée par Jan Oort, le nuage d'Oort. De la plus proche à la plus éloignée (du Soleil), les planètes du système se nomment Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Six de ces planètes possèdent des satellites en orbite et chacune des planètes externes est entourée d’un anneau planétaire de poussière et d’autres particules. Toutes les planètes, excepté la Terre, portent les noms de dieux et déesses de la mythologie romaine. Les cinq planètes naines, portant des noms de divinités diverses, sont Pluton, le plus ancien objet connu de la ceinture de Kuiper, Cérès, le plus grand objet de la ceinture d’astéroïdes, Éris, la plus grosse des planètes naines qui se trouve dans le disque des objets épars, et Makemake et Haumea objets de la ceinture de Kuiper. Les planètes naines orbitant au-delà de Neptune, ce qui est le cas de quatre d'entre-elles, sont également classifiées comme plutoïdes. Par extension, le terme « système solaire » est employé pour désigner d’autres systèmes planétaires ; on parle plutôt de « système stellaire ».

	Mercure, la brûlante sans atmosphère très proche du soleil. Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la moins massive du système solaire. C'est une planète tellurique du système solaire interne. Elle doit son nom au dieu romain Mercure. Elle ne possède aucun satellite naturel. Elle est l'une des cinq planètes visibles à l'œil nu de la Terre. Elle est observée à l'aide de télescopes depuis le XVIIe siècle et fut survolée par deux sondes spatiales : Mariner 10 (à trois reprises en 1974–1975) et Messenger (à deux reprises en 2008). Sa proximité du Soleil entraîne des effets gravitationnels sur son orbite inexplicables à l'aide de la mécanique newtonienne. Ces effets furent expliqués par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein au début du XXe siècle.
	Vénus, la soeur de la Terre, la fournaise dû à l'effet de serre très intense (atmosphère très dense), il y règne des températures infernales (près de 500°). Vénus est une des huit planètes du système solaire. Plus précisément, c'est une des quatre planètes telluriques du système solaire interne, la deuxième en les rangeant par distances au Soleil croissantes. Son nom provient de celui de la déesse romaine de l'amour et de la beauté Vénus. Sa proximité du Soleil et la composition ainsi que la densité de son atmosphère font de Vénus la planète la plus chaude du système solaire. Elle possède un champ magnétique très faible et n'a aucun satellite naturel. Elle est l'une des seules planètes possédant une rotation rétrograde. Elle est la seule planète ayant une période de rotation plus grande que sa période de révolution. Après le Soleil et la Lune, Vénus est l'objet naturel le plus brillant dans le ciel terrestre. Observée depuis des millénaires à l'œil nu (et pour cette raison encore appelée improprement l'« étoile du berger »), depuis des siècles avec différents instruments astronomiques et depuis quelques dizaines d'années à l'aide de sondes spatiales, elle a été l'objet des écrits de maints auteurs et constitue une source d'inspiration importante en fiction.
	La Terre. Voir Notre Planète : la Terre.
	Mars, la presqu'hospitalière. Il fait très froid sur Mars. Sa couelur rouge est en fait de la "rouille". Mars est la quatrième planète du système solaire en partant du Soleil et la deuxième plus petite après Mercure. Elle fait partie des planètes telluriques. Elle est nommée d’après le dieu romain de la guerre Mars, identifié au dieu grec Arès, en raison de son apparence rougeâtre. Pour la même raison, elle est aussi appelée la « planète rouge ». Plusieurs missions spatiales d’observation puis d’exploration depuis les années 1960 permettent de mieux connaître les caractéristiques de Mars : sa géographie, son atmosphère, etc. Mars possède deux satellites naturels : Déimos et Phobos, nommés d’après la mythologie grecque dans laquelle Phobos (la peur) et Déimos (la terreur) sont les enfants d’Arès. Mars peut être observée à l’œil nu. Son éclat est bien plus faible que celui de Vénus, et ne dépasse que très rarement celui de Jupiter. Cependant, lors des configurations les plus favorables (lors d'oppositions rapprochées), son éclat peut dépasser l'éclat maximum de Jupiter, avec une magnitude apparente maximale de -2,91. La planète rouge a aussi influencé un grand nombre d’auteurs de science fiction. Les principaux aspects de ces fictions ont été inspirés par les observations télescopiques de la fin du XIXe siècle et du début du XXe siècle, antérieures aux visites par des sondes, qui laissaient supposer l’existence de mers et de canaux.
	Jupiter, la "Reine" des planètes. C'est une géante gazeuse. La plus grosse planète du système solaire. Encore un peu plus grosse, et des réactions de fusion nucléaire se seraient déclanchées en son coeur pour être une étoile naine. Jupiter est une planète géante gazeuse, la plus grosse planète du système solaire et la cinquième en partant du Soleil (après Mercure, Vénus, la Terre et Mars). Elle doit son nom au dieu romain Jupiter. Le symbole astronomique de la planète est la représentation du foudre de Jupiter. Visible à l'œil nu dans le ciel nocturne, Jupiter est habituellement le quatrième objet le plus brillant (après le Soleil, la Lune et Vénus ; parfois Mars apparaît plus lumineuse que Jupiter, et de temps en temps Jupiter apparaît plus lumineuse que Vénus). Comme sur les autres planètes gazeuses, des vents violents, de près de 600 km/h, parcourent les couches supérieures de la planète. La célèbre et spectaculaire grande tache rouge est une zone de surpression qui est observée depuis au moins le XIXe siècle.
	Saturne, la majestueuse aux anneaux. C'est une géante gazeuse. Ses anneaux, épais de quelques mètres seulement, sont en fait un "nuage" de petits blocs de glace. Saturne est la sixième planète du système solaire par ordre de distance au Soleil. C'est une géante gazeuse, la seconde en masse et en volume après Jupiter dans le système solaire. D'un diamètre d'environ neuf fois et demi celui de la Terre, elle est majoritairement composée d'hydrogène. Son nom vient du dieu romain Saturne.
	Uranus, la planète "couchée". C'est une géante gazeuse. Son axe de rotation est horizontal contrairement aux 7 autres planètes, ou le Nord est "en haut" et le Sud "en bas". Uranus est une géante gazeuse et la 7e planète du système solaire. C’est la 3e par la taille et la 4e par la masse. Elle doit son nom à la divinité grecque du ciel, Uranus (???a???), le père de Cronos (Saturne) et grand-père de Zeus (Jupiter). Uranus est la première planète découverte à l’époque moderne. Bien qu'elle soit visible à l’œil nu comme les 5 planètes classiques, son caractère planétaire ne fut jamais identifié en raison de son faible éclat, étant à la limite de visibilité (magnitude comprise entre 5,3 et 5,7 pour les oppositions et ~6 sinon). William Herschel annonce sa découverte le 13 mars 1781, élargissant les frontières connues du système solaire pour la première fois à l’époque moderne. Uranus est la première planète découverte à l’aide d’un télescope. Uranus et Neptune ont des compositions internes et atmosphériques différentes de celles des deux plus grandes géantes gazeuses : Jupiter et Saturne. Les astronomes les placent donc parfois dans une catégorie différente, celle des géantes glacées ou des sous-géantes. L’atmosphère d’Uranus, bien que composée principalement d’hydrogène et d’hélium, contient une proportion plus importante de glaces d’eau, d’ammoniac et de méthane, ainsi que les traces habituelles d’hydrocarbures. Uranus est la planète du système solaire dont l’atmosphère est la plus froide, sa température minimale étant de 49 K (-224 °C), à la tropopause (vers 56 km d'altitude et 0,1 bar). Elle a une structure nuageuse complexe : les nuages des couches les plus basses seraient constitués d’eau, ceux des couches les plus élevées, de méthane. À l’instar des autres géantes gazeuses, Uranus a un système d’anneaux, une magnétosphère et de nombreux satellites naturels. Le système uranien est unique dans le système solaire car son axe de rotation est pratiquement dans son plan de révolution autour du Soleil ; les pôles nord et sud sont situés où les autres planètes ont leur équateur. En 1986, les images de Voyager 2 ont montré Uranus comme une planète sans caractéristique particulière en lumière visible, sans couches nuageuses ou tempêtes existant sur les autres planètes gazeuses. Cette visite de la sonde se produisit près du solstice, l'hémisphère éclairé était alors principalement son hémisphère austral. Cependant, les observateurs terrestres ainsi que le télescope spatial Hubble, ont depuis constaté des signes de changements saisonniers et une augmentation de l’activité météorologique ces dernières années, Uranus approchant alors de son équinoxe, qu'il a atteint en décembre 2007. Le vent à la surface d’Uranus peut atteindre une vitesse de 250 m/s.
	Neptune, la 8ème et dernière planète de notre système solaire. C'est une géante gazeuse. Neptune est la huitième et la plus lointaine planète du système solaire. C'est également la dernière des géantes gazeuses. Elle a été découverte par l'astronome allemand Johann Gottfried Galle le 23 septembre 1846 en suivant les indications données par Urbain Le Verrier, qui, tout comme l'astronome anglais John Couch Adams, avait prévu par calcul la région du ciel où on pourrait la trouver. Son nom vient du dieu romain des océans, Neptune. Neptune n'est pas visible à l'œil nu et n'apparaît comme un disque bleu-vert qu'à travers un télescope. Planète la plus éloignée de la Terre, Neptune n'a été visitée que par une seule sonde spatiale, Voyager 2, qui passa près de la planète le 25 août 1989. Son plus grand satellite naturel est Triton.

Objets proches : comètes, astéroïdes, &c. Haut de page

	Une comète. Il s'agit d'un immense bloc de glace de plusieurs millions de tonnes, qui fond en s'approchant du Soleil. L'éjecta est toujours dans la direction opposée au Soleil, si bien que si la comète s'éloigne du soleil, l'éjecta est situé devant elle (il la précède donc) contrairement à ce que l'on pourrait croire (la queue n'est pas une "traînée" laissée derrière la comète). Cet éjecta fait souvent plusieurs dizaines de millions de kilomètres de long. En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse très allongée, et souvent accompagné d'une longue traînée lumineuse due à l'interaction à vitesse élevée entre la comète au voisinage du Soleil et diverses forces émanant du Soleil : vent solaire, pression de radiation et gravitation. Le mot comète vient du grec « komêtês » qui signifie chevelu ; il est dû à l'immense queue faite de gaz et de poussières d'environ 30 à 80 millions de kilomètres.
	Contrairement à la comète, l'astéroïde est composé essentiellement de roches et de métaux. Ce n'est qu'un "gros caillou", qui peut atteindre la taille de l'Everest, voire bien plus. Des milliers d'astéroïdes orbitent autour du Soleil, s'approchant de temps en temps de la Terre, parfois trop ... jusqu'à être attiré par la force de gravitée éxercée par celle-ci. Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres et qui, à la différence d’une comète, tourne autour du Soleil sur une orbite faiblement elliptique (cf. lois de Kepler). Les astéroïdes font partie du système solaire et ne sont pas les satellites d’une planète. On suppose que les astéroïdes sont des restes du disque protoplanétaire qui ne se sont pas regroupés en planètes pendant sa formation. On appelle astéroïde le corps céleste dans l’espace et météorite lorsqu’il s’écrase sur la Terre.
	Une planète naine est un énorme astéroïde, ou plutôt un agrégat d'astéroïodes. Pour pouvoir être dans la catégorie "planète naine", l'objet doit être de forme ronde, en deça d'une certaine taille, et être en orbite autour du Soleil. Pluton, qui était considéré comme planète jusqu'en 2006, a été "rétrogadé" dans la catégorie Planète naine depuis. En astronomie, une planète naine est un type d'objet céleste du système solaire, intermédiaire entre une planète et un petit corps. Le terme fut adopté en 2006 par l'Union astronomique internationale afin de clarifier la classification des objets tournant autour du Soleil. Aujourd'hui, 5 objets sont reconnus comme planète naine: Cérès, Éris, Pluton, Makemake, Haumea. Ne le sont pas : Charon, Sedna, Quaoar, Orcus, Varuna, Ixion, 2002 TC302, 2002 AW197.

Notre galaxie : la Voie Lactée Haut de page

Vue d'artiste de notre Galaxie. Cette photo serait impossible à prendre car nous somme un minuscule point à l'intérieur de cette galaxie. Pour la prendre, il faudrait voyager pendant des millions d'années. Notre galaxie comporte de 200 à 400 milliards d'étoiles, ou plutôt de système stellaires (les étoiles sans planètes seraient plutôt rares). L'étoile la plus proche de nous, Alpha Centauri, est située à une distance de plus de 4 années-lumière (la distance que parcoure la lumière pendant 4 ans), soit 270 000 UA (ou 270 000 * 150 000 000 de kilomètres). Avec nos moyens actuels, il faudrait des dizaines de milliers d'années pour parvenir à cette étoile, pourtant notre voisine la plus proche.

La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situent notre Système solaire (dont la Terre, notamment) et toutes les étoiles visibles à l’œil nu. Elle est partiellement visible dans de bonnes conditions d’observation (absence de pollution lumineuse), notamment sous les tropiques, sous la forme d’une bande plus claire dans le ciel nocturne. Comme nous sommes en son sein, et plus précisément à sa périphérie, il est difficile de connaître sa forme exacte, mais l’on sait qu’elle est assez semblable à celle de la Galaxie d’Andromède. Il s’agit donc d’une galaxie spirale, mais il est difficile d’établir s’il s’agit d’une galaxie spirale ordinaire ou d’une galaxie spirale barrée, son noyau présentant une barre de faible extension découverte en 1991. Le type de spirale (a, b ou c selon le degré d’ouverture des bras) est lui aussi difficile à déterminer du fait que nous n’avons pas de vue externe de notre galaxie. Divers arguments favorisent des bras plutôt fermés (b) ou plutôt ouverts (c), aussi son type est-il considéré comme étant S(B)bc. En tout état de cause, sa forme générale est un disque de 25 000 pc de diamètre comportant un bulbe central, lui-même entouré d’un halo sphérique de faible densité de 30 kpc de diamètre. Elle contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles, dont le Soleil, pour une masse totale évaluée de l’ordre de plusieurs centaines de milliards de masses solaires. La dénomination « voie lactée » désignait d’abord uniquement la partie observable à l’œil nu de notre galaxie qui crée la bande blanchâtre tracée dans le ciel nocturne par le disque galactique, mais elle est maintenant fréquemment utilisée pour désigner toute notre galaxie : elle s’écrit alors « Voie lactée » avec une majuscule, comme la Galaxie (notre galaxie) ou le Soleil (notre soleil).

Les nébuleuses et autres objets diffus Haut de page

Une nébuleuse (du latin nebula, « nuage ») désigne, en astronomie, un objet céleste d’aspect diffus composé de gaz raréfié et/ou de poussières interstellaires. Les nébuleuses sont étudiées par des astrophysiciens spécialisés dans l'étude du milieu interstellaire. On peut différencier six types de nébuleuses, grosso modo du plus fréquent au plus rare : Les nébuleuses obscures Constituées de poussières et de gaz inerte, elles absorbent en partie la lumière qui les traverse et voilent donc ce qui se trouve derrière elles. Dans le domaine du visible, on ne peut les détecter que par contraste sur un champ d'étoiles ou une nébuleuse. Les nébuleuses planétaires Ce sont des nébuleuses en émission qui sont la marque d'une étoile de faible masse en fin de vie et préfigurent le destin du Soleil. Souvent petites, rondes et relativement brillantes, les astronomes les ont longtemps confondues avec des planètes, d'où leur nom. Les nébuleuses par réflexion Identiques en nature aux nébuleuses obscures, elles reflètent cependant partiellement la lumière d'une étoile située à proximité. Les régions HII Parfois spectaculaires, ces nébuleuses en émission sont parfois décrites comme des pouponnières d'étoiles et sont souvent associées à un amas ouvert d'étoiles jeunes ou en formation. Les rémanents de supernova Ces nébuleuses en émission très étendues sont le résultat de l'explosion violente d'une étoile de masse élevée. Elles arborent souvent une structure filamenteuse caractéristique qui évoque de la dentelle. Les bulles de Wolf-Rayet D'un aspect voisin de celui des vestiges de supernova, ces bulles de gaz résultent de l'expulsion progressive des couches externes d'une étoile extrêmement chaude et massive.
	La nébuleuse de la Lyre
	La nébuleuse d'Orion (M42)
	La nébuleuse de l'Hélice
	La nébuleuse de l'Aigle
	La nébuleuse du Lagon
	La nébuleuse du Coeur et de l'Âme