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24 août 2006 · De la plus proche à la plus éloignée du Soleil, les planètes du système se nomment Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus 

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Crédit : SOHO [EIT] / NASA / ESA Page 4 Le système solaire – Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites et la ceinture d 

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Les planètes géantes et gazeuses, plus éloignées, sont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune I 1 Des tailles et des distances astronomiques Les tailles des 

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O n connaît huit planètes : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune • Une planète naine est un corps en orbite autour du Soleil qui, 

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La Terre est une des huit planètes de notre système solaire Comme d'autres astres, elle tourne autour d'une grosse étoile : le Soleil lune : C'est un 

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Les mouvements 1 - La Terre tourne sur elle-même 2 - La Terre et les planètes tournent autour du Soleil 3 - Le Système solaire tourne dans la Galaxie 

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Planète Diamètre (km) Distance au Soleil (en millions de km) Mercure 4 800 58 Vénus 1 200 108 Terre 12 800 150 Mars 6 400 227 Jupiter 142 000

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D'HABITABILITÉ Eau liquide et atmosphère Planètes Telluriques Planètes Gazeuses Mercure Venus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune SOLEIL

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Le soleil est une énorme boule de feu d'environ 20 000°C • Les planètes sont Venus, Mars, Saturne, la Terre, Uranus, Neptune, le Soleil et la Lune 

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Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 1

Le système solaire

Dossier enseignants

Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites et la ceinture d'astéroïdes

Département éducation - formation

Palais de la découverte

Avenue Franklin D. Roosevelt

75008 Paris

www.palais-decouverte.fr 2015 Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 2

Sommaire

I Le Soleil

I.1 Phénomènes de surface 3

I.2 Le fonctionnement du Soleil 7

II Les planètes telluriques

II.1 Mercure 11

II.2 Vénus 15

II.3 La Terre 19

II.4 Mars 22

II.4.1 La planète Mars 23

II.4.2 Paysages martiens 27

II.5 Les satellites des planètes

II.5.1 La Lune, le satellite de la Terre 30

II.5.2 L'edžploration de la Lune 34

II.5.3 Un scénario possible de formation de la Lune 41 II.5.4 Phobos et Déimos, satellites de Mars 42 III La ceinture d'astĠroŢdes et les mĠtĠorites

III.1 Les astéroïdes 45

III.2 Les météorites 48

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 3

I Le Soleil

Le Soleil est une étoile, c'est-à-dire une énorme sphère de gaz dont la surface, très chaude, émet

de la lumière. Il reprĠsente ă lui seul plus de 99,8 й de la masse du systğme solaire. C'est autour

de lui que les planètes, comètes et astéroïdes effectuent leur révolution. En surface, le Soleil

Ġjecte en permanence de la matiğre sous la forme d'un vent solaire et ponctuellement sous la

forme de protubérances. Son activité varie selon un cycle de onze ans, associĠ ă l'Ġmergence puis

à la disparition de taches visibles sur le disque solaire, sièges de puissants champs magnétiques.

I.1 Phénomènes de surface

Les protubérances sont de gigantesques jets de matière guidés par le champ magnétique solaire,

qui peuvent s'élever à plusieurs centaines de milliers de kilomètres de hauteur. Superbe protubérance capturée par le télescope spatial SOHO le 14 septembre 1999.

Crédit : SOHO [EIT] / NASA / ESA.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 4

L'aspect du Soleil n'est pas uniforme. Sa surface est le siğge de taches dont les dimensions

peuvent être bien supérieures à celle de la Terre.

Le plus grand groupe de taches sur cette image réalisée par SOHO le 28 octobre 2003 occupe une surface

égale à 15 planètes Terre. Du jamais vu depuis 1989 ! Crédit : SOHO [MDI] / NASA / ESA. Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 5 La surface du Soleil est une mer bouillonnante de cellules de gaz chaud (5 500 °C) appelées

granules dont la taille est proche de 1 000 km. Les taches solaires sont des régions où le champ

des zones plus froides (3 000 °C), émettant moins de lumière et apparaissant par contraste

comme plus sombres.

Les plus petits détails visibles sur cette photographie ne dépassent pas une centaine de kilomètres.

Crédit : Vacuum Tower Telescope, NSO, NOAO.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 6

Le nombre de taches solaires est cyclique et passe par un maximum tous les onze ans. Ce

graphique représente l'évolution du pourcentage du disque solaire recouvert par les taches sur la

Crédit : NASA.

Ces images en fausses couleurs illustrent l'augmentation et la diminution de l'actiǀitĠ solaire

centrée autour du maximum de 2001 et observée dans l'ultraǀiolet extrême par le télescope

spatial SOHO.

Crédit : SOHO [EIT] / NASA / ESA.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 7

Le champ magnétique du Soleil prendrait naissance à 200 000 km sous la surface. Sa complexité

est edžtrġme ͗ ă un champ global semblable ă celui d'un barreau aimantĠ gĠant se superpose une

multitude de champs locaux associés aux taches solaires. Cette simulation numérique des lignes

du champ magnétique (à gauche), confrontée à l'image du Soleil et de sa couronne (atmosphère

externe du Soleil, à droite) montre comment le champ magnétique guide les jets de matière, de la

surface jusqu'à la couronne.

Crédit : SOHO [EIT] / NASA / ESA. Crédit : Williams College Eclipse Expedition /

NSF / NASA / National Geographic

Le Soleil recèle encore bien des mystères et il subsiste de nombreuses questions. Par exemple, la

ǀariation de l'actiǀitĠ solaire affecte-t-elle le climat sur Terre ? Yuels sont les processus ă l'origine

des températures extrêmes (plusieurs millions de degrés) rencontrées dans la couronne solaire ?

I.2 Le fonctionnement du Soleil

En nombre d'atomes, le Soleil est composé à 90 й d'hydrogğne, à près de 10 й d'hĠlium plus des

les tempĠratures et les pressions s'Ġlğǀent respectiǀement ă 15 000 000 ΣC et 340 milliards

d'atmosphğres, des rĠactions nuclĠaires produisent de l'Ġnergie par la transformation

mouvements de convection pour enfin atteindre la surface et s'Ġchapper principalement sous forme de lumière visible. Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 8

Les photons gamma y passent un temps considérable, étant absorbés, réémis, réabsorbés, etc.,

par la matière environnante. Le transport de l'énergie se fait donc par rayonnement, de proche en

proche, de choc en choc. À mesure que l'énergie est transportée par les photons vers l'extérieur,

ils se font de moins en moins énergétiques : de photons gamma, ils deviennent photons X puis

ultraviolets etc. La faible densité des couches supérieures facilite les mouvements de matière. Le

mode de transport d'énergie change, une zone convective prend le relais jusqu'à la surface.

Comme dans une casserole d'eau bouillante, la matiğre chaude en profondeur monte, puis se

refroidissant redescend : la matière est ainsi brassée et l'énergie s'achemine par convection.

500 °C. La lumière est alors libre de s'échapper vers l'espace : le Soleil rayonne.

Crédit : Marc Goutaudier (Palais de la découverte). Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 9

noyaux d'hydrogène lui ayant donné naissance. Ce défaut de masse est converti en énergie. À

infime partie principalement sous forme de lumière. Crédit : Marc Goutaudier (Palais de la découverte).

1. Les rĠactions nuclĠaires dĠbutent par la fusion de deudž noyaudž d'hydrogğne, c'est-à-dire deux

protons. Cette fusion donne naissance à un positron, à un neutrino et à un noyau de deutérium,

formĠ d'un proton et d'un neutron.

2. Le deutĠrium capture un proton pour former un noyau d'hĠlium-3 et un photon gamma très

énergétique.

3. Deux noyaux d'hélium-3 rĠagissent pour former un noyau d'hélium-4 et deux protons.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 10 Nous ne pouvons voir du Soleil que ses couches superficielles et son atmosphère. Ce sont des

modèles physiques, rendant compte plus ou moins précisément de ces observations, qui

permettent d'aǀoir une idĠe de sa structure interne. Pour valider ces modèles, les astronomes

disposent de deudž obserǀations en liaison directe aǀec les couches internes de l'Ġtoile ͗ la

Les neutrinos sont des particules extrêmement légères issues directement des réactions

tonnes d'eau ultra-pure et bardé de capteurs - a permis aux astronomes de détecter des

réactions thermonucléaires.

Crédit : Observatoire Kamioka,

ICRR, Université de Tokyo.

La surface du Soleil est soumise ă des ondulations. Elles ont pour origine la propagation d'ondes

l'héliosismologie, permet de tester les modèles de structure interne et de préciser la limite entre

la zone radiatiǀe et la zone conǀectiǀe. Produite par ordinateur, l'image ci-dessus dévoile un

Crédit : NSO / Aura / NSF.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 11

II Les planètes telluriques

telluriques. Ce sont des corps solides, de densité élevée, constitués de plusieurs couches

concentriques : un noyau central métallique, un manteau rocheux de silicates et une croûte en

surface. Les planètes telluriques tournent lentement sur elles-mêmes. Malgré leurs similitudes,

elles présentent une grande diversité. Par exemple, Vénus possède une atmosphère très dense

alors que Mercure en est dénuée ; la Terre a un satellite, Mars deux. La Terre est la seule de ces

planètes à posséder un champ magnétique appréciable.

II.1 Mercure

Mercure, la plus petite planète du système solaire, est la plus proche du Soleil et l'une des moins

bien connues. Sa surface, très ancienne, est parcourue de failles et de fractures. Elle est criblée de

absence d'atmosphère explique la très forte amplitude thermique entre les zones exposées au Soleil et les régions plongées dans la nuit.

Crédit : NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington.

Le système solaire Le Soleil, les planètes telluriques, leurs satellites 12 que la survoler en 1974 - 1975 et MESSENGER, en orbite autour de la planète depuis 2011. Mercure est entourée d'une atmosphère extrêmement ténue et temporaire composée d'hydroPvU [Z o]quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46