La nouvelle classification
Le système solaire est composé de divers éléments :
- une étoile : le soleil
- des planètes telluriques : Mercure, Vénus, Terre, Mars
- des planètes géantes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune
- planètes naines : Pluton en fait partie
- des petits objets du système solaire : astéroïdes et comètes
Nous allons détailler les différentes caractéristiques de ces éléments.
Vue d'ensemble
Les planètes telluriques
Le terme planète tellurique désigne les planètes ayant une surface solide et étant constituées de plusieurs couches concentriques. L'adjectif tellurique vient du latin tellus qui signifie terre, sol. Dans notre système solaire les planètes telluriques sont au nombre de quatre : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Ce sont les quatre planètes internes du système solaire, c'est à dire les plus proches de l'étoile et les quatre plus petites, en masse et en taille, Pluton mise à part.
Ces planètes sont généralement formées de trois couches concentriques (noyau, manteau et croûte en allant de l'intérieur vers l'extérieur). Une planète tellurique pourra de plus avoir un noyau métallique, ce qui est le cas des planètes telluriques de notre système solaire. Ceci n'est cependant pas une règle. La Lune, par exemple, pourra être considérée comme un corps tellurique bien qu'elle n'ait pas de noyau métallique. Les planètes telluriques ont, de par leur structure et leur composition, une densité assez élevée comprise entre 3,9 pour Mars et 5,5 pour la Terre. Elles sont de plus relativement petites et orbitent à proximité de leur étoile. Il est par ailleurs très rare qu'une planète tellurique possèdent des satellites, ce qui fait de la Terre un cas assez particulier.
Si la recherche de planètes telluriques est actuellement très active (développement du Terrestrial Planet Finder - « trouveur de planètes telluriques » - par la NASA - au sein du projet PlanetQuest) c'est en particulier que l'on considère que seul ce type de planète est propice à l'apparition de la vie, avec notamment la possibilité d'avoir de l'eau et formation en surface d'océans. Elles sont cependant, comparées aux planètes gazeuses, particulièrement dures à trouver, de par leur petite taille et leur proximité à leur étoile.
Les planètes géantes gazeuses
Les planètes gazeuses sont des planètes dont la surface n'est pas clairement définie. C'est à dire que l'on ne peut pas « atterrir » sur celles-ci au sens classique du terme et que les notions de diamètre, de volume et les propriétés en surface n'ont de sens qu'en fonction de leur aspect extérieur. Il y a quatre planètes gazeuses dans notre système solaire : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
Les planètes gazeuses sont principalement composées de gaz (hélium, hydrogène pour Jupiter et Saturne mais aussi eau, ammoniaque et méthane pour Uranus et Neptune), qui sont effectivement gazeux en surface mais se retrouvent à l'état liquide, voire solide, dans les profondeurs de l'astre. Cependant les planètes gazeuses possèdent un noyau, métallique ou rocheux, qui semble, en l'état actuel de nos connaissances, un pré-requis à la formation d'une planète gazeuse.
Les planètes gazeuses sont beaucoup plus « grosses » que les planètes telluriques et sont généralement relativement éloignées de leur étoile. Elles peuvent de plus posséder un nombre assez élevé de satellites ou d'anneaux. Jupiter, par exemple, possède soixante-trois satellites.
La plupart des exoplanètes connues sont des planètes gazeuses. Cependant certaines ont des propriétés très différentes de celles de notre système solaire. Par exemple, alors que Jupiter orbite à environ 5 ua du Soleil, la planète gazeuse TW Hydrae b dans la constellation de l'Hydre est dix fois plus massive que Jupiter et orbite à 0,04 ua de son étoile.
Les planètes naines
Une « planète naine » est un objet céleste qui orbite autour du Soleil, a une masse suffisante pour que la gravité l’emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (sous une forme presque ronde), n’a pas éliminé tous les corps se déplaçant sur une orbite proche, et n’est pas un satellite. En termes plus simples, une planète naine est un objet céleste de forme sphérique qui n’a pas fait le ménage sur son orbite. A ce jour, on compte 5 planètes naines officielles : Pluton, Cérès, Homéa, Eris, Makemake et un objet potentiel : Sedna.
Les astéroïdes
Un astéroïde est un corps céleste orbitant autour du Soleil de petite dimension. Ils mesurent en effet entre quelques dizaines de mètres et plusieurs kilomètres. L'orbite d'un astéroïde est faiblement elliptique ce qui permet de les différencier des comètes. On dénombre au 7 mai 2009 453 491 astéroïdes.
Plus de soixante-quinze pour-cent des astéroïdes connus à ce jour sont à base carbonée. Dix-sept pour-cent sont à base de silice. Les satellites restants sont principalement à base métallique.
L'étude des astéroïdes revêt une importance non négligeable car ils sont la trace de la formation de notre système solaires et parce qu'un certains nombre d'entre eux, les géocroiseurs, passent parfois à grande proximité de la Terre, faisant craindre par conséquent une collision. Une section de l'UAI, le Minor Planet Center, est chargée de surveiller ces géocroiseurs. L'orbite des astéroïdes étant en effet fortement influencée par les planètes à proximité desquelles ils passent, il est constamment nécessaire de surveiller ces astéroïdes pour pouvoir recalculer avec précision leurs orbites.
Les comètes
Les comètes sont de petits corps célestes ayant un noyau que l'on suppose être fait de glace et qui, à proximité de Soleil se sublime formant une chevelure (une enveloppe) de gaz d'un diamètre généralement compris entre 50 000 et 250 000 km et trois queues de poussière, dont deux seulement sont visibles, mesurant de 30 à 80 milliard de mètres.
Il existe deux types de comètes. En effet la plupart ont une excentricité qui est proche de un mais y est tout de même inférieure, elles ont donc une orbite périodique; certaines cependant ont une orbite d'excentricité supérieure à un et ont donc une trajectoire non périodique. Les comètes ayant une période de révolution de moins de deux cents ans viendraient de la ceinture de Kuiper tandis que celles ayant une orbite de plus de deux cents ans viendraient du nuage d'Oort. Les comètes non périodiques seraient ou des comètes venant de l'extérieur du système solaire ou des comètes dont l'orbite a été tellement perturbée par les autres corps célestes qu'elles quittent le système solaire.
La ceinture de Kuiper
Dans les années 1940, avec des raisonnements différents, Edgeworth et Kuiper ont supposé l’existence d’une zone trans-Neptunienne qui serait une sorte de réservoir stable de comètes et de petits corps, à 50 U.A. du Soleil. Trente ans après, on met au point des théories sur la ceinture de Kuiper et sur le nuage d’Oort. En 1992, on découvre le premier élément de la ceinture de Kuiper, 1992QB1. Un an plus tard, on a déjà 6 objets différents (En 2005, on a plus de 1000 objets).
Le nuage d'Oort
Le nuage d'Oort est une hypothétique zone sphérique située entre 50 UA et 150 000 UA. Son existence a été évoquée en 1932 par l'astronome estonien Ernst Öpik puis par l'astronome néerlandais Jan Oort en 1950. Bien qu'aucun élément n'y ait été observé, il contiendrait plusieurs millions de milliards de noyaux de comètes de plus d'un kilomètre de diamètre et serait à l'origine de la plupart des comètes à longue période, comme par exemple C/1992 J1 (SPACEWATCH) qui est l'élément que nous connaissons dont l'aphélie à 154 202 UA semble marquer la limite du système solaire. La masse totale du nuage d'Oort ne dépasserait cependant pas quelques masses terrestres et serait, vu le peu d'effet de l'attraction du Soleil à cette distance, très sensible aux passages à proximité d'autres étoiles ce qui déclencherait régulièrement - tous les dix millions d'années - l'envoi de comètes à longue période dans le système solaire interne.