Sistema solar

(136199) Eris (67.65  AU ) é o maior objeto espalhado conhecido. Causa polêmica e, em seguida, um esclarecimento sobre o estado do planeta ao ser descoberto, por ser de um tamanho semelhante ao de Plutão, então considerado um planeta, por isso leva o nome da deusa grega da discórdia , Eris . É o segundo maior planeta anão do Sistema Solar, com diâmetro de 2.326 quilômetros, e o mais maciço, com massa 27% maior que a de Plutão. Sua órbita é muito excêntrica, no periélio de cerca de 38  UA e no afélio de cerca de 97  UA , ou seja, uma excentricidade orbital de 0,44; também forma um grande ângulo com o plano da eclíptica, exibindo uma inclinação orbital maior que 44 °. Eris tem uma lua, Disnomia .

Regiões distantes

Heliosfera, heliogaine e heliopausa

A heliosfera , a bolha de vento estelar gerada pelos ventos solares , representa a região do espaço dominada por partículas atômicas projetadas pelo sol. O vento solar viaja em sua velocidade máxima de várias centenas de quilômetros por segundo até que colide com os ventos opostos do meio interestelar .

Este ponto de colisão, denominado choque terminal , está localizado aproximadamente entre 80 e 100  UA do Sol na frente de seu caminho e até aproximadamente 200  UA do Sol atrás de seu caminho. O vento então diminui consideravelmente, condensa e se torna mais turbulento , formando uma grande estrutura oval, o heliodder . Ele se pareceria e se comportaria de maneira bastante semelhante a uma cauda de cometa , estendendo-se algumas dezenas de unidades astronômicas na direção do caminho do Sol e muitas mais na direção oposta.

O limite externo da heliosfera, a heliopausa , é o ponto onde o vento solar morre e o espaço interestelar começa . A forma da heliopausa seria afetada por interações com o meio interestelar, bem como por fatores internos, como erupções solares ou o campo magnético solar . A Voyager 1 é o primeiro objeto de fabricação humana a passar por este ponto,Agosto de 2012. Além da heliopausa, a cerca de 230  UA do Sol, estaria o Arco de Choque , uma área de plasma interestelar desacelerada por seu encontro com a heliosfera enquanto o Sol viaja pela Via Láctea .

Objetos destacados

Os objetos soltos são uma classe particular de objetos transnetunianos cujo periélio está longe o suficiente do Sol para quase não ser mais influenciado por Netuno, daí seu nome. Aqueles com um periélio maior que 50  UA são os sednóides .

Sedna (506  AU ) é o maior objeto destacado conhecido. É um grande planeta menor avermelhado semelhante a Plutão e cuja órbita muito excêntrica ( e = 0,85 ) o leva a 76  UA do Sol no periélio e a 928  UA no afélio. Seu período de revolução é de aproximadamente 12.000 anos e estava a 89,6  UA do Sol quando foi descoberto em 2003.

A composição de sua superfície é semelhante à de outros objetos transneptunianos, compreendendo principalmente uma mistura de água gelada, metano e nitrogênio, bem como tholin . Seu diâmetro é de cerca de 1.000 quilômetros, o que o torna um candidato ao status de planeta anão , embora sua forma não seja conhecida com certeza.

Hills Cloud e Oort Cloud

A Nuvem de Oort é uma nuvem esférica hipotética de até um trilhão de objetos gelados que podem ser a fonte de cometas de vida longa. Ela envolveria o Sistema Solar com uma forma esférica e esta casca poderia se estender de 10.000  UA até talvez mais de 100.000  UA (1,87  al ). Seria composto de cometas ejetados do Sistema Solar interno devido às interações gravitacionais de planetas gigantes, em particular Júpiter. Acredita-se que a grande maioria dos cometas do Sistema Solar esteja localizada lá, sendo seu número estimado na ordem de um trilhão (10 12 ). A massa total desses objetos seria aproximadamente uma massa de terra .

Os objetos na Nuvem de Oort se movem muito lentamente e podem ser perturbados por eventos raros, como colisões, efeitos gravitacionais de uma estrela próxima ou uma maré galáctica . Apesar de descobertas como a de Sedna, a área entre o cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort permanece amplamente desconhecida.

A nuvem Hills , ou nuvem interna de Oort, é uma zona intermediária hipotética do cinturão de Kuiper e da nuvem de Oort que estaria localizada entre algumas centenas e algumas dezenas de milhares de unidades astronômicas do Sol. Seria muito mais espalhado do que a nuvem de Oort.

Limites

A superfície onde termina o Sistema Solar e começa o meio interestelar não é definida com precisão, pois os limites externos são formados por duas forças, o vento solar e a gravidade solar. Assim, se o limite da influência do vento solar para na heliopausa após quase quatro vezes a distância do Sol de Plutão, a esfera de colina do Sol - o alcance efetivo de sua dominância gravitacional - se estende para 'mil vezes mais longe e abrange a nuvem de Oort hipotética . Isso é dois anos-luz , ou metade da distância até a estrela mais próxima, Alpha Centauri , e pode se estender até cerca de um parsec (3,26 UA).

Fundo galáctico

Posição

O Sistema Solar está localizado na Via Láctea , uma galáxia espiral barrada com um diâmetro de cerca de 100.000  anos-luz contendo entre 100 e 400 bilhões de estrelas. O Sol reside em um dos braços espirais externos da galáxia , o braço de Orion , ou braço local, a uma distância de (8.178 ± 26)  parsecs , ou (26.673 ± 83) anos-luz, do centro da galáxia . Sua velocidade de rotação na galáxia é de quase 250  km / s , então ela circula a cada 220 a 250 milhões de anos mais ou menos. Esta revolução é o ano galáctico do Sistema Solar. Além disso, a trajetória do Sol oscila perpendicularmente ao plano galáctico cerca de 2,7 vezes por órbita. O ápice solar , a direção do próprio movimento do Sol através do espaço interestelar, está próximo à constelação de Hércules , na direção da localização atual da estrela brilhante Vega . O plano da eclíptica forma um ângulo de 62,87 ° em relação ao plano galáctico .

A localização do Sistema Solar na Galáxia é provavelmente um fator na história evolutiva dos seres vivos na Terra . Sua órbita é quase circular e é percorrida quase na mesma velocidade da rotação dos braços espirais, o que significa que raramente passa por eles. Uma vez que os braços espirais abrigam uma concentração muito maior de supernovas potencialmente perigosas - à medida que geram radiação e instabilidades gravitacionais - este arranjo permitiu que a Terra experimentasse longos períodos de estabilidade interestelar, permitindo que a vida aparecesse e se expandisse.

O Sistema Solar também orbita na periferia da galáxia, longe do centro galáctico, cuja densidade de estrelas é muito maior em torno do buraco negro supermassivo central Sagitário A * , com massa mais de quatro milhões de vezes a do Sol. Perto do centro, a influência gravitacional de estrelas próximas perturbaria com mais frequência a nuvem de Oort e impulsionaria mais cometas em direção ao Sistema Solar Interior , produzindo colisões com consequências potencialmente catastróficas. Na escala de vida do Sistema Solar , o cruzamento de outra estrela a 900  UA permanece estatisticamente possível e causaria tais efeitos. A intensa radiação do centro galáctico também pode interferir no desenvolvimento de formas de vida complexas. Mesmo na localização atual do Sistema Solar, alguns cientistas especulam que as supernovas recentes podem ter prejudicado a vida nos últimos 35.000 anos, emitindo pedaços do núcleo estelar em direção ao Sol como poeira radioativa ou de corpos semelhantes a cometas.

Vizinhança

O Sistema Solar está localizado na nuvem interestelar local , ou pelúcia local, uma área relativamente densa dentro de uma região menos densa, a Bolha Local . A última é uma cavidade interestelar em formato de ampulheta com cerca de 300 anos-luz (al) de largura. A bolha contém plasma de alta temperatura e muito diluído, o que sugere que seja o produto de várias supernovas recentes. O sistema também está próximo à nuvem G , mas não é certo se o Sistema Solar está totalmente integrado à nuvem interestelar local ou se está na região onde a nuvem interestelar local e a nuvem G interagem.

Existem relativamente poucas estrelas a dez anos-luz do Sol , sendo o sistema mais próximo o de Alpha Centauri , um sistema triplo a 4,4 al distante  . Alpha Centauri A e B são um par de estrelas semelhantes ao Sol, enquanto a pequena anã vermelha Proxima Centauri (Alpha Centauri C) circunda as outras duas a uma distância de 0,2  al . Em 2016, é confirmado que um exoplaneta potencialmente habitável está em órbita ao redor de Proxima Centauri , denominado Proxima Centauri b  ; é, portanto, o exoplaneta confirmado mais próximo do Sol, 4,2  al da Terra. Anteriormente, Gliese 581 c ocupava este lugar, localizado na 20.4  al .

As outras estrelas mais próximas do Sol são as anãs vermelhas da estrela de Barnard (5,9  al ), Wolf 359 (7,8  al ) e Lalande 21185 (8,3  al ). A maior estrela dentro de 10  al é Sirius , uma estrela brilhante da sequência principal a cerca de 8,6  al de distância que se diz ter cerca do dobro da massa do Sol e em torno da qual uma anã branca chamada Sirius B. As duas anãs marrons mais próximas são as binárias Luhman 16 sistema (6,6  al ). Outros sistemas dentro de dez anos-luz incluem o sistema binário Luyten 726-8 (8,7  al ) e a anã vermelha solitária Ross 154 (9,7  al ).

A estrela semelhante ao Sol mais próxima é Tau Ceti , a 11,9  al de distância , que é 80% da massa do Sol , mas apenas 60% de sua luminosidade . O objeto livre conhecido de massa planetária mais próximo do Sol é WISE 0855−0714 , um objeto com massa inferior a 10  massas Jovianas localizadas a cerca de 7  al .

Treinamento e desenvolvimento

Treinamento

A explicação mais aceita para a formação do sistema solar é a hipótese nebular , mencionado pela primeira vez na XVII th  século por René Descartes e XVIII th  século por Immanuel Kant e Pierre-Simon Laplace . Segundo essa tese, a nebulosa solar - uma nuvem de gás e poeira - que deu origem ao Sol foi formada há cerca de 4,567 bilhões de anos (Ga) pelo colapso gravitacional de parte de uma nuvem molecular gigante. Esta, com vários anos-luz de largura , provavelmente deu à luz várias estrelas.

Estudos de meteoritos revelam traços de elementos que são produzidos apenas no centro de explosões de estrelas muito grandes , indicando que o Sol se formou dentro de um aglomerado estelar e próximo a supernovas . A onda de choque dessas supernovas pode ter causado a formação do Sol, criando regiões de superdensidade na nebulosa circundante, permitindo que a gravidade assumisse a pressão interna do gás e iniciasse o colapso. No entanto, a presença de uma supernova perto de um disco protoplanetário permanece altamente improvável e outros modelos são propostos.

A região que se tornará o Sistema Solar, ou nebulosa solar , tem um diâmetro entre 7.000 e 20.000  UA e uma massa ligeiramente maior que a do Sol, com excesso de 0,001 a 0,1 de  massa solar . Conforme e extensão de seu colapso, o momento angular de conservação da nebulosa em rotação e mais rápido, enquanto o material é condensado , os átomos colidem com mais freqüência. O centro, onde a maior parte da massa está acumulada, fica progressivamente mais quente do que o disco ao redor. A ação da gravidade, da pressão do gás, do campo magnético e da rotação causa no achatamento da nebulosa um disco protoplanetário em rotação com um diâmetro de cerca de 200  ua e envolvendo uma proto - estrela densa e quente. Depois de milhões de anos, a pressão e a densidade do hidrogênio no centro da nebulosa tornam-se altas o suficiente para que a protoestrela inicie a fusão nuclear , aumentando seu tamanho até que o equilíbrio hidrostático seja alcançado, quando a energia térmica neutraliza a contração gravitacional; essas reações fornecerão à estrela energia por cerca de 12  Ga .

Os outros corpos do Sistema Solar se formam a partir do resto da nuvem de gás e poeira. De acordo com os modelos atuais, eles tomam forma por acreção  : grãos de poeira orbitando a proto-estrela central aglutinam-se e tornam-se aglomerados de alguns metros de diâmetro formados por contato direto, depois colidem para formar planetesimais de vários quilômetros de diâmetro.

O sistema solar interno é, então, muito quente para que as moléculas voláteis, como água ou metano, se condensem: os planetesimais que se formam lá são, portanto, relativamente pequenos, representando cerca de 0,6% da massa do disco, e principalmente formados de compostos com alto ponto de fusão , como silicatos e metais . Esses corpos rochosos eventualmente se tornam os planetas telúricos . Mais adiante, os efeitos gravitacionais de Júpiter impedem o acúmulo de planetesimais, formando o cinturão de asteróides . Ainda mais além da Linha de Gelo , onde compostos de gelo voláteis podem permanecer sólidos, Júpiter e Saturno tornam-se gigantes gasosos e massivos o suficiente para capturar hidrogênio e hélio diretamente da nebulosa. Urano e Netuno capturam menos matéria e são compostos principalmente de gelo . Suas densidades mais baixas também sugerem que eles têm uma fração menor de gás capturado da nebulosa e, portanto, eles se formaram mais tarde. Enquanto os planetas terrestres têm poucos satélites, os planetas gigantes têm sistemas de anéis e muitos satélites naturais . Muitos deles, chamados de "regulares" , se originam do acúmulo de discos ao redor de cada planeta como uma formação de um sistema planetário em miniatura. As outras luas seriam o resultado de colisões - por exemplo, a formação da Lua seria consequência de um impacto gigante  - ou de capturas de asteróides.

O tempo de acumulação dos planetas seria da ordem de alguns milhões de anos, embora as durações desses cenários de acumulação permaneçam contestadas. É possível que planetas gigantes se tenham agregado mais rápido do que os terrestres e que Júpiter seja o mais antigo, chegando a um milhão de anos. Quando o Sol começa a produzir energia suficiente, estimada em cerca de dez milhões de anos após sua formação, o vento solar começa a lavar o gás e a poeira do disco protoplanetário, interrompendo o crescimento dos planetas.

Evolução

Os modelos atuais sugerem que a densidade da matéria nas regiões externas do Sistema Solar é muito baixa para explicar a formação de grandes corpos como planetas de gelo gigantes por acúmulo de coração . Assim, uma hipótese favorecida para explicar o seu aparecimento é que se formaram mais perto do Sol, onde a densidade da matéria era maior, então realizaram uma migração planetária em direção às suas órbitas atuais após a retirada do disco protoplanetário. O fluxo mais amplamente aceito de explicações sobre os detalhes dessa hipótese é o modelo de Nice , que explora o efeito da migração de Netuno e de outros planetas gigantes na estrutura do cinturão de Kuiper. A hipótese do Grand Tack também sugere que Júpiter e Saturno podem ter migrado para o interior do Sistema Solar logo após sua formação, antes de migrar na direção oposta. Essas migrações de planetas gigantes teriam influenciado fortemente as trajetórias de pequenos corpos no Sistema Solar e estariam na origem da criação de muitos cometas, entre outros.

O modelo de Nice também ajuda a explicar um período teórico na história do Sistema Solar que teria ocorrido há aproximadamente 4,1 a 3,9  Ga atrás , o grande bombardeio tardio . Isso seria marcado por um aumento notável nos impactos meteóricos ou cometários em planetas telúricos , descobertos graças à datação de rochas lunares relatada durante o programa Apollo . Na verdade, a migração dos planetas gigantes teria produzido várias ressonâncias , levando a desestabilizar os cinturões de asteróides existentes neste período. No entanto, a existência de um grande bombardeio tardio passa a ser seriamente questionada; Por exemplo, alguns astrônomos defendem que a alta concentração de impacto medida naquela época seria baseada em uma amostra de rochas em uma única bacia de impacto lunar.

Em suma, os primeiros bilhões de anos do Sistema Solar são mais “violentos” do que se conhece atualmente, caracterizados por inúmeras colisões e mudanças de órbitas. No entanto, fenômenos semelhantes continuam a ocorrer, embora em menor escala. Além disso, os corpos do Sistema Solar também sofreram alterações em sua estrutura interna: alguns conheceram diferenciações e formaram núcleos planetários , camadas e crostas , outros viram o surgimento de oceanos subglaciais , passaram a gerar magnetosferas ou mesmo desenvolveram-se e então se mantiveram uma atmosfera planetária .

Futuro

Devido ao acúmulo de hélio no núcleo da estrela , a luminosidade solar aumenta lentamente ao longo da escala de tempo geológica. Assim, a luminosidade aumentará 10% nos próximos 1,1 bilhões de anos e 40% nos próximos 3,5 bilhões de anos (3,5  Ga ). Os modelos climáticos indicam que o aumento da radiação que atinge a Terra pode ter consequências dramáticas na sustentabilidade de seu clima "terrestre", incluindo o desaparecimento dos oceanos dentro de 1 a 1,7  Ga , que precipitará o clima da Terra no do Venusiano tipo e deve eliminar todas as formas simples de vida em sua superfície.

Uma estrela como o Sol tem uma vida útil estimada na sequência principal de 9 a 10  Ga, enquanto sua idade atual é de 4.567  Ga . Assim, como parte de sua evolução , o Sol se tornará uma gigante vermelha em mais de 5  Ga  : os modelos prevêem que ele irá inchar até atingir cerca de 250 vezes seu raio atual enquanto perde cerca de 30% de sua massa, mas ao se tornar mil vezes mais brilhante do que hoje. Esta redução de massa terá como consequência o afastamento das órbitas dos planetas. Por exemplo, um modelo sugere que a Terra se encontrará em uma órbita de 1,7  UA do Sol quando este atingir seu raio máximo de 1,2  UA e envolver Mercúrio e Vênus. No entanto, outras simulações sugerem que a Terra poderia eventualmente ser absorvida pela atmosfera solar também. Além disso, os satélites galileus deveriam estar desprovidos de seu gelo e as temperaturas no nível da órbita de Netuno seriam da ordem das conhecidas na órbita da Terra hoje.

O Sol então começará um novo ciclo de fusão, com o hélio se fundindo ao carbono em seu núcleo, criando um flash de hélio , e o hidrogênio fundindo-se ao hélio em uma camada periférica do núcleo; ao mesmo tempo, isso criará expulsões em massa e a criação de uma nebulosa planetária ao redor do sol. No entanto, a falta de combustível impedirá que a gravidade seja compensada pela radiação e o Sol entrará em colapso para se tornar uma anã branca muito densa e fraca . Ele irá esfriar gradualmente ao longo de bilhões de anos e, eventualmente, não fornecerá mais luz ou calor ao Sistema Solar, tendo então alcançado o estágio de uma anã negra .

Elementos orbitais de planetas e planetas anões

Os parâmetros orbitais dos planetas e planetas anões são muito estáveis ​​ao longo dos séculos e milhares de anos, mas evoluem em escalas de tempo mais altas devido às suas interações gravitacionais . As próprias órbitas giram em torno do Sol e vários parâmetros oscilam, embora seu arranjo geral seja estável por bilhões de anos. A excentricidade da órbita terrestre, por exemplo, oscila com um período de 2,4 milhões de anos (Ma). A evolução passada e futura pode ser calculada, mas não além de um período de 60  Ma devido à natureza caótica da dinâmica do Sistema Solar - as incertezas do cálculo sendo multiplicadas por dez a cada 10  Ma . No entanto, podemos encontrar características mais antigas da órbita da Terra (e de outros planetas) graças ao registro geológico do clima e dos ciclos de Milanković . Obtemos em particular que há 200  Ma , o período de oscilações da excentricidade orbital da Terra era de apenas 1,7  Ma , contra 2,4  Ma hoje. Além disso, foram detectadas oscilações mais sutis, com períodos que variam de 19.000 a 100.000 anos.

Os dados contemporâneos são mostrados na seguinte tabela:

Descoberta e exploração

Observações pré-telescópicas

Durante a maior parte da história, a humanidade desconhece o conceito de sistema planetário . Na verdade, a maioria dos estudiosos até o final da Idade Média e depois da Renascença percebem a Terra como estacionária no centro do Universo e a consideram categoricamente diferente de objetos que se movem no céu . Em primeiro lugar, o Sol é visto girando em torno da Terra para explicar o ciclo do dia e da noite , enquanto as estrelas são imaginadas em uma esfera também girando em torno da Terra e os cometas fazem parte da atmosfera terrestre .

No entanto, os cinco planetas mais próximos da Terra (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno) são conhecidos desde os tempos pré-históricos como visíveis a olho nu . Os astrônomos da Mesopotâmia chegar no II º  milênio aC. AD para descrever aritmeticamente seus movimentos no céu terrestre, o estudo dessas posições sendo a base de sua adivinhação  ; a astronomia chinesa também cumpre esse papel próximo à astrologia . Os astrônomos gregos , incluindo Eudoxo de Cnido e Aristóteles ( III ª  século  aC. ), Usá-los da geometria e assumir a existência de esferas concêntricas para cada planeta - eles chamam πλανήτης ou planetas , que significa "andarilho - organizar de uma forma complexa, a fim para justificar seus movimentos irregulares vistos da Terra. Junto com o Sol e a Lua, eles são os únicos membros do Sistema Solar conhecidos antes das observações instrumentais . As sete estrelas são então associadas e têm influência na cultura, estando, por exemplo, na origem dos nomes dos dias da semana .

Todas as estrelas devem ser esféricas, como a Lua ou a Terra, a fim de respeitar uma forma de "perfeição divina" . O modelo geocêntrico de Aristóteles é então simplificada por Hiparco ( II ª  século  aC. ) E aperfeiçoado por Ptolomeu ( II th  século), em seu Almagesto através do epicycle , que assume uma rotação da Terra sobre ele - mesmo e estrelas equiparado a estrelas fixas  ; este modelo vai ser dominante entre os estudiosos até o XVI th  século.

O filósofo grego Aristarco de Samos foi o primeiro a especular sobre uma organização heliocêntrico cosmos em III ª  século  BC. AD . Alguns historiadores argumentam que o astrônomo indiano Aryabhata também de forma independente para o V th  century - que continua a ser altamente contestada .. Muito mais tarde, o polonês astrônomo Nicolau Copérnico foi o primeiro a desenvolver um modelo heliocêntrico matematicamente , o XVI th  século, particularmente em seu tratado nas revoluções das esferas celestes . Enquanto o modelo geocêntrico requer plotagens complexas, o seu próprio é mais simples e permite relacionar a distância dos planetas ao Sol e seu período de revolução . No entanto, seu sistema é considerado absurdo por seus contemporâneos, muitas vezes por considerações religiosas, mas também porque Tycho Brahe se opõe à ausência de deslocamento visível de estrelas fixas durante o ano por paralaxe  ; isso existe, porém, mas é muito fraco para ser medido com os instrumentos da época. Tycho Brahe também propõe um compromisso, o sistema tychônico onde os planetas giram em torno do Sol e este gira em torno da Terra, mas o modelo heliocêntrico terá que esperar o advento das observações instrumentais para prevalecer.

Observações instrumentais

As primeiras observações do sistema solar, como tal, são feitas a partir do desenvolvimento por astrônomos do telescópio e o telescópio no início XVII th  século. Galileu está entre os primeiros a descobrir detalhes físicos de outros corpos graças ao seu telescópio: ele observa desde 1609 que a Lua está coberta de crateras , que o Sol tem manchas e que quatro satélites , os satélites Galileanos , orbitam ao seu redor. Júpiter . A descoberta de satélites de um planeta diferente da Terra associada à observação das fases de Vênus tornou possível popularizar o modelo heliocêntrico de Nicolau Copérnico . Além disso, permitem legitimar a ideia de que as mesmas leis físicas se aplicam a outros planetas, que serão formalizadas pelas leis de Kepler , depois pela lei universal da gravitação proposta por Isaac Newton .

A invenção de uma nova ocular convergente permite que Christian Huygens continue os avanços de Galileu ao descobrir Titã , o satélite de Saturno , e a forma dos anéis deste planeta , embora ele os considere sólidos. Suas observações dos planetas também o levaram a uma primeira estimativa da distância Terra-Sol dando cerca de 25.000  raios terrestres , ou 160 milhões de quilômetros, e portanto muito próximos do valor real. Jean-Dominique Cassini então descobre quatro outras luas de Saturno, a divisão de Cassini em seus anéis e a Grande Mancha Vermelha em Júpiter . Observando pequenas variações nas efemérides de Io ao redor de Júpiter, dependendo da direção da Terra, ele também propõe que a luz se move a uma velocidade finita , que é assumida sem crédito por Ole Christensen Rømer .

As questões levantadas pelo funcionamento de um sistema solar heliocêntrico encontram respostas graças à mecânica newtoniana , exposta pela primeira vez em Princípios matemáticos da filosofia natural em 1687. No entanto, muito revolucionário, é inicialmente rejeitado. No entanto, o conceito está começando a ser discutido e a primeira ocorrência conhecida do termo "Sistema Solar" data por volta de 1704. A primeira verificação experimental da teoria de Newton foi produzida em 1758, quando apareceu uma previsão feita em 1716 por Edmond Halley . com o reaparecimento do cometa que leva seu nome . O XVIII th  século também foi marcado por telescópios melhoradas que permitem, entre outros, da observação exacta de trânsitos Vénus de 1761 e 1769 , resultando em novos distâncias medidas no sistema solar.

A distribuição dos planetas é então teorizada como seguindo a lei de Titius-Bode , uma relação empírica da distribuição dos planetas de acordo com uma seqüência aritmético-geométrica , que é corroborada por duas grandes descobertas. Em 1781, William Herschel observou o que acreditava ser um novo cometa, mas cuja órbita revelou que se tratava de um novo planeta, Urano . Em 1801, Giuseppe Piazzi descobriu Ceres , um pequeno corpo localizado entre Marte e Júpiter que foi inicialmente considerado um novo planeta. Observações subsequentes revelam que, na realidade, milhares de outros objetos existem nesta região, levando à sua reclassificação como asteróides .

As diferenças entre a posição de Urano e os cálculos teóricos de sua órbita levam a suspeitar que outro planeta, mais distante, atrapalha seu movimento. Os cálculos de Urbain Le Verrier permitem a descoberta de Netuno por Johann Gottfried Galle em 1846, invalidando ainda mais a lei de Titius-Bode. A precessão do periélio de Mercúrio também levou Le Verrier a postular, em 1859, a existência de um planeta localizado entre Mercúrio e o Sol, Vulcano . Em última análise, isso se revelou falso e esse fenômeno é então explicado em 1915 como um teste experimental da relatividade geral .

Anormalidades caminho de planetas exteriores são emitidos por Percival Lowell assumindo um Planeta X . Após sua morte, o Observatório Lowell conduziu pesquisas que culminaram na descoberta de Plutão por Clyde Tombaugh em 1930. Se Plutão é inicialmente considerado maior do que a Terra, seu tamanho é gradualmente reavaliado para baixo e o objeto é realmente muito pequeno para interromper as órbitas de planetas gigantes; sua descoberta é, portanto, uma coincidência. Como Ceres, é considerado um planeta pela primeira vez antes de ser reclassificado em 2006 como um planeta anão , após a descoberta de Eris , um objeto espalhado de tamanho semelhante, em 2005.

Em 1992, David Jewitt e Jane Luu descobriram (15760) 1992 QB 1 . Este objeto acaba por ser o primeiro de uma nova categoria, o Cinturão de Kuiper , um análogo gelado do cinturão de asteróides e do qual Plutão faz parte.

• Evolução da representação do sistema solar graças às observações telescópicas

• Representação do Sistema Solar em 1661 por Andreas Cellarius segundo o modelo copernicano.

• Ilustração do início do XVIII °  século especialmente mencionar os satélites descobertos ao redor de Júpiter e Saturno.

• Mapa datado de 1835. Urano é mostrado com o nome de seu descobridor, Herschel , e quatro objetos do cinturão de asteróides são mostrados.

• Planisfério de 1850. O nome permanente de Urano é agora adotado e Netuno é indicado após sua descoberta em 1846. Muitos asteróides ainda são considerados planetas.

• Ilustração de 1880 mostrando os muitos satélites naturais então descobertos e medições precisas de órbitas.

Exploração espacial

Desde o início da era espacial , muitas missões de exploração espacial por sondas espaciais foram implementadas. Todos os planetas do Sistema Solar têm sido visitados em graus variados por sondas, sendo objeto de pelo menos medições e fotografias e recebendo por alguns dos landers , vêm estudar solos e atmosferas extraterrestres . Muitos outros objetos também são estudados dessa forma, como o Sol, asteróides, planetas anões, cometas ou os satélites naturais de planetas.

O vôo espacial decolou no final da Segunda Guerra Mundial graças aos avanços alemães nos foguetes . A história dos voos espaciais é então marcada por uma forte competição entre a URSS e os Estados Unidos , denominada “  corrida espacial  ” onde, por razões de prestígio nacional ligadas à Guerra Fria , as duas potências investem pesadamente. Para serem as primeiras a realizar certas proezas. O primeiro objeto humano lançado ao espaço é o satélite soviético Sputnik 1 , em 1957, que orbita a Terra por três meses. A sonda americana do NASA Explorer 6 , lançada em 1959, é o primeiro satélite a retornar uma imagem da Terra retirada do espaço. A primeira sonda a viajar com sucesso para outro corpo foi a Luna 1 , que sobrevoou a Lua em 1959; foi originalmente planejado para colidir com ele, mas erra o alvo e, conseqüentemente, se torna o primeiro objeto feito pelo homem a entrar na órbita heliocêntrica . A Mariner 2 foi a primeira sonda a voar sobre outro planeta, Vênus, em 1962. O primeiro vôo bem-sucedido sobre Marte foi realizado pela Mariner 4 em 1964, enquanto Mercúrio foi abordado pela primeira vez pela Mariner 10 em 1974.

A primeira sonda a explorar os planetas exteriores e seu sistema de satélites foi a Pioneer 10 , que sobrevoou Júpiter em 1973, enquanto a Pioneer 11 visitou Saturno pela primeira vez em 1979. As duas sondas do programa Voyager realizaram um sobrevoo de todos os planetas gigantes de o seu lançamento em 1977. Eles sobrevoar Júpiter em 1979 e Saturno em 1980 e 1981. Voyager 1 desvia para voar sobre a lua de Saturno Titan , enquanto a Voyager 2 , em seguida, continua com um sobrevôo de Urano em 1986, e de Netuno em 1989 Voyager sondas , em seguida, continuar em seu caminho para o heliodidum e heliopausa . A NASA confirmou oficialmente em 2012 que a Voyager 1 estava a mais de 18 bilhões de quilômetros do Sol e deixou a heliosfera , portanto, agora no meio interestelar . O primeiro objeto do Cinturão de Kuiper visitado por uma sonda é o planeta anão Plutão, sobrevoado pela New Horizons em 2015.

Em 1966, a Lua se tornou o primeiro objeto no Sistema Solar extraterrestre em torno do qual um satélite artificial foi colocado em órbita, junto com o Luna 10 . É seguido em particular por Marte em 1971, com Mariner 9 , Vênus em 1975, com Venera 9 , Júpiter em 1995, com Galileo , o asteróide Eros em 2000, com NEAR Shoemaker , Saturno em 2004, com Cassini-Huygens , Mercury em 2011, com MESSENGER , Vesta em 2011 e Cérès em 2015, com Dawn .

A primeira sonda a atingir a superfície de um corpo diferente da Terra é a Luna 2 , que impactou a Lua em 1959, enquanto o primeiro pouso na Lua sem danos foi feito por Luna 9 em 1966. A superfície de Vênus foi alcançada em 1966 pela Venera 3 , a de Marte em 1971 pela Mars 3 - o primeiro pouso em Marte foi feito pela Viking 1 em 1976 -, em Titã em 2005 por Huygens . O orbitador Galileo também lançou uma sonda na atmosfera de Júpiter em 1995, mas como o planeta, estritamente falando, não tendo superfície, a sonda foi destruída por temperatura e pressão durante sua descida. A Orbiter Cassini teve o mesmo destino em Saturno em 2017.

Exploração humana

A exploração humana do Sistema Solar ainda está limitada às vizinhanças imediatas da Terra. O primeiro ser humano a chegar ao espaço , limite definido pela linha Kármán a uma altitude de 100  km , e a orbitar a Terra, é o cosmonauta soviético Yuri Gagarin , o12 de abril de 1961, durante o vôo Vostok 1 . O primeiro homem a andar em outra superfície do Sistema Solar foi o astronauta americano Neil Armstrong , que pousou na Lua em21 de julho de 1969durante a missão Apollo 11 . A primeira estação orbital capaz de acomodar mais de um passageiro foi a Salyut 1 soviética , que acomodou uma tripulação de três astronautas em 1971. A primeira estação permanente foi a estação espacial soviética Mir , que esteve continuamente ocupada entre 1989 e 1999. Essas estações, nascido de lutas ideológicas, deu lugar a uma colaboração internacional para a Estação Espacial Internacional , hospedando uma presença humana no espaço desde 1998.

Teorias sobre um nono planeta

Chamado planeta X, qualquer planeta hipotético que se acredita estar além de Netuno e seria o nono planeta do sistema solar. Em particular, um agrupamento incomum de trajetórias e inclinações orbitais de objetos transnetunianos extremos leva alguns astrônomos a supor a existência de um objeto chamado Planeta Nove que seria a causa. Em 2016, os astrônomos Mike Brown e Konstantin Batyguine , do California Institute of Technology , acreditam que irão fornecer a prova da existência deste novo planeta com um período de revolução de cerca de 15.000 anos, uma órbita vinte vezes mais distante que Netuno e uma massa cerca de dez vezes o da Terra. Esta tese, no entanto, permanece muito disputada e outras explicações são propostas para explicar esses agrupamentos, em particular porque nenhuma observação deste planeta poderia ser realizada durante pesquisas astronômicas , como o Wide-field Infrared Survey Explorer ou Pan-STARRS .

Resumo visual

Esta seção apresenta uma seleção de objetos do sistema solar ordenados por tamanho decrescente. Apenas aqueles para os quais uma fotografia de boa qualidade foi tirada, em particular graças à exploração espacial, estão incluídos . Assim, alguns objetos omitidos são maiores do que muitos outros listados aqui, incluindo Eris , Hauméa , Makemake ou Nereid .

Sol ( estrela )	Júpiter ( planeta )	Saturno (planeta)	Urano (planeta)	Netuno (planeta)	Terra (planeta)	Vênus (planeta)
Marte (planeta)	Ganimedes ( lua de Júpiter )	Titã ( lua de Saturno )	Mercúrio (planeta)	Calisto (lua de Júpiter)	Io (lua de Júpiter)	Lua (lua da Terra)
Europa (lua de Júpiter)	Tritão ( lua de Netuno )	Plutão ( planeta anão )	Titânia ( lua de Urano )	Rhea (lua de Saturno)	Oberon (lua de Urano)	Iapetus (lua de Saturno)
Caronte ( lua de Plutão )	Umbriel (lua de Urano)	Ariel (lua de Urano)	Dione (lua de Saturno)	Tethys (lua de Saturno)	Ceres (planeta anão)	Vesta ( asteróide )
Pallas (asteróide)	Enceladus (lua de Saturno)	Miranda (lua de Urano)	Proteus (lua de Netuno)	Mimas (lua de Saturno)	Hyperion (lua de Saturno)	Iris (asteróide)
Phoebe (lua de Saturno)	Janus (lua de Saturno)	Epimeteu (lua de Saturno)	Lutetia (asteróide)	Prometeu (lua de Saturno)	Pandora (lua de Saturno)	Mathilde (asteróide)
Helen (lua de Saturno)	Ida (asteróide)	Arrokoth ( cubewano )	Phobos ( lua de Marte )	Deimos (lua de Marte)	Tchourioumov– Guérassimenko ( cometa )	Hartley 2 (cometa)

Notas e referências

Notas

1. para20 de junho de 2021, 1.086.655  planetas menores distribuídos da seguinte forma, sem que essas categorias sejam mutuamente exclusivas:
   • no Sistema Solar Interior (1.110.611 objetos):
     • 48  asteróides Atira
     • 2.032  asteróides Aton
     • 13.336  asteróides Apollo
     • 10.878  asteroides amor
     • 27 177  asteróides Hungaria
     • 17.968  asteroides areocross
     • 1.039.172 asteróides do cinturão principal
   • no Sistema Solar Externo (19.646 objetos):
     • 4.964  asteróides Hilda
     • 10.574 cavalos de Troia  de Júpiter
     • 4.108 objetos distantes ( centauros e transneptunianos ).
2. Um mnemônico para lembrar os oito planetas em ordem crescente de distância do Sol é a seguinte frase, que inclui suas oito iniciais: "MINHAS Velhas Tartarugas Apenas Pisando em Um Ninja . "
3. Leia sobre este assunto Geologia de Vênus .
4. O pico central de Rheasilvia , no asteróide (4) Vesta , é potencialmente mais alto e, portanto, o pico mais alto do Sistema Solar.
5. Sendo a rotação de Vênus retrógrada, a inclinação de seu eixo é maior que 90 °. Poderíamos dizer que seu eixo está inclinado "-2,64 °".
6. Diâmetro obtido por média geométrica .
7. Como os planetas gigantes não possuem uma superfície adequada, esta medida é avaliada onde a pressão é de 1 bar.
8. Como os planetas gigantes não possuem uma superfície adequada, esta medida é avaliada onde a pressão é de 1 bar.
9. A rotação de Urano é considerada por convenção como retrógrada, a inclinação de seu eixo é maior que 90 °. Poderíamos dizer que seu eixo está inclinado "-82,23 °".

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Veja também

Bibliografia

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Artigos relacionados

Categoria de objeto do Sistema Solar

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• Planeta dos anões
• Pequeno corpo do sistema solar
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  • (en)  Títulos de Assuntos Médicos
• [vídeo] André Brahic , "The Solar System" , videoconferência, no Canal-U ,7 de julho de 2000.
• [vídeo] Jacques Laskar , “Mercúrio, Marte, Vênus, Terra: o choque dos planetas! » , Videoconferência sobre o tema da estabilidade do Sistema Solar, no Canal-U ,6 de dezembro de 2011.
• "O sistema solar ao seu alcance" , site informativo, em le-systeme-solaire.net.