Système solaire : formation, planètes et exploration

Le système solaire est l'objet d'étude le plus proche et le mieux observé de toute l'astronomie. Il tient en un seul schéma qu'on apprend à l'école, mais chacun de ses éléments, du Soleil jusqu'aux confins glacés, réserve des proportions et des paysages difficiles à imaginer sans les avoir vus. C'est aussi, pour cette raison, l'un des sujets les plus riches en images fortes.

Une naissance dans un nuage de gaz

Il y a environ 4,6 milliards d'années, une région d'un nuage moléculaire s'effondre sous son propre poids, probablement après le passage d'une onde de choc issue d'une supernova voisine. La matière se concentre au centre pour former le Soleil, pendant que le reste s'aplatit en un disque de gaz et de poussière en rotation. Dans ce disque, les grains s'agglomèrent peu à peu en cailloux, puis en planétésimaux, puis en planètes. Les corps proches du Soleil, trop chauds pour garder leurs gaz légers, deviennent des mondes rocheux et denses. Plus loin, où la glace peut se former, des noyaux beaucoup plus massifs capturent d'immenses enveloppes d'hydrogène et d'hélium : ce sont les futures géantes gazeuses.

Un système organisé par distances

Passé Mercure, Vénus, la Terre et Mars, une ceinture d'astéroïdes marque la limite entre les planètes rocheuses et les géantes. Jupiter et Saturne, entourées d'anneaux et de dizaines de lunes, dominent la région intermédiaire par leur masse. Uranus et Neptune, plus lointaines et plus froides, ferment le cortège des huit planètes reconnues. Au-delà s'étend la ceinture de Kuiper, peuplée de petits corps glacés dont Pluton, puis le nuage d'Oort, réservoir supposé des comètes à longue période. L'ensemble tient dans un volume dominé à plus de 99,8 % en masse par le Soleil seul : les planètes, en comparaison, ne sont que des poussières en orbite.

Huit planètes, huit visages

Mercure est un monde de roche et de cratères, sans atmosphère pour adoucir les écarts de température. Vénus, presque de la même taille que la Terre, disparaît sous une atmosphère de dioxyde de carbone si dense qu'elle écrase et brûle tout ce qui s'y pose. La Terre, seule planète connue à posséder de l'eau liquide en surface, tranche par son bleu. Mars affiche des oxydes de fer qui lui donnent sa teinte rouge et porte les traces d'anciennes rivières asséchées. Jupiter, la plus grande des planètes, est balayée par des bandes de nuages et par la tache rouge, une tempête plus large que la Terre qui dure depuis des siècles. Saturne se distingue par ses anneaux de glace et de roche, visibles même avec un modeste télescope. Uranus, basculée sur le côté, et Neptune, la plus lointaine et la plus venteuse, ferment la marche avec leurs teintes bleutées dues au méthane de leur atmosphère.

Des lunes qui rivalisent avec les planètes

Certaines lunes intriguent autant que les planètes qu'elles accompagnent. Titan, satellite de Saturne, possède une atmosphère épaisse et des lacs de méthane liquide en surface, un cas unique dans le système. Europe, l'une des lunes de Jupiter, cache sous sa croûte de glace lisse un océan d'eau liquide que les prochaines missions cherchent à sonder. Ganymède, plus grande encore, dépasse Mercure en taille. Ces mondes secondaires rappellent que la diversité du système solaire ne s'arrête pas aux huit planètes officielles : elle se poursuit dans leurs cortèges de satellites, souvent aussi variés que des planètes à part entière.

Ce que les sondes ont montré

L'exploration spatiale a transformé ces points lumineux en paysages. Les sondes Voyager, lancées en 1977, ont photographié pour la première fois les lunes de Jupiter et de Saturne et voyagent aujourd'hui hors du système. Les rovers martiens ont parcouru des lits de rivières fossiles pierre par pierre. La sonde Cassini a passé treize ans en orbite autour de Saturne avant de plonger dans son atmosphère en 2017. Ces missions ont aussi produit certaines des images les plus reproduites de l'histoire de la photographie scientifique : anneaux à contre-jour, tempêtes en fausses couleurs, croissants de planètes à demi éclairées. Le système solaire n'a donc pas besoin d'artifice pour composer une affiche : ses propres textures, ses couleurs et ses échelles suffisent.

Les affiches Système solaire de la boutique reprennent ces mondes et leurs paysages.

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