CRDP

Accueil > Les numéros > DocSciences 3 : Système solaire et exoplanètes

Le cosmos à ciel ouvert

Plus rien ne tourne rond au-dessus de nos têtes ! De nouveaux objets célestes sont aux portes de notre système solaire… En font-ils partie ? Ce qui est sûr c’est qu’ils viennent bouleverser notre vision du ciel et même notre notion de planète…

La première révolution qui nous oblige a repenser notre vision de la voûte céleste, est sans nul doute celle du télescope. En 1609, Galiléo Galilée perfectionne une petite lunette et obtient un pouvoir grossissant suffisant pour tourner son télescope vers les cieux. C’est le début d’une formidable aventure, qui conduit aux grands télescopes d’aujourd’hui.

JPEG - 134.3 ko
Système solaire (© H. Smith, L. Generosa/Nasa)
Cette représentation du système solaire n’est pas à l’échelle, elle est même très éloignée de la réalité. La Terre est la troisième planète la plus proche du Soleil qui est environ 220 fois plus gros qu’elle !

La deuxième révolution est lancée 350 ans plus tard avec Spoutnik. L’astronome part à la conquête des planètes comme au XVe siècle on allait découvrir des mondes nouveaux. En 1995, on observe la première planète hors du système solaire, autour de l’étoile (Voir en bas de page) Pégase 51. Cette découverte est l’aboutissement de décennies de perfectionnement de l’instrumentation des télescopes.

Commence, troisième révolution, l’ère des exoplanètes avec à ce jour plus de 250 planètes détectées. Le champ d’investigation de la planétologie s’agrandit et, dans cet élan, revient à ses sources, celles de l’astronomie observationnelle. Trois révolutions, trois approches de la planétologie complémentaires, qui nous donnent une vision du système solaire, de sa naissance, de son évolution, chaque jour renouvelée et améliorée.

LA PERSPECTIVE HISTORIQUE

Que se passa-t-il le 26 octobre 4004 av. J.-C. ? La Terre fut créée par Dieu… Au XVIe siècle l’archevêque Usher étudie minutieusement la Bible et en tire cette conclusion. Pourtant, l’aventure scientifique fait son chemin et les observations des naturalistes qui parcourent le monde allongent régulièrement l’âge de la Terre… Au XXe siècle, grâce à la découverte de la radioactivité naturelle, on comprend comment calculer l’âge absolu des roches. C’est ainsi qu’entre les deux guerres, on découvre certaines roches âgées de 2,5 milliards années. Et aujourd’hui, au Canada, on en trouve de 4 milliards d’années ! Mais les roches plus vieilles sont rares. La Terre est une planète vivante dont l’activité (tectonique des plaques, volcanisme…) modifie sans cesse la surface ; au fil du temps les vieilles roches sont englouties vers le centre de la planète…

L’astronomie vient alors au secours des géologues. En 1953, Clair C. Patterson montre que les météorites ont toutes 4,55 milliards d’années. Il en conclut que l’ensemble des processus de formation des objets planétaires s’est déroulé à cette époque. C’est l’âge de la Terre, qui sera confirmé par bien d’autres raisonnements. La plupart des objets du système solaire sont contemporains de la naissance de la Terre. Aborder le système solaire, c’est avant tout appréhender cette formidable dimension historique. Le planétologue est de fait un historien qui cherche à dater des événements, comme la formation de la Lune, à délimiter des périodes, comme le bombardement primordial (Voir en bas de page), voire à chercher des coupables, souvent les comètes ! À partir de tous ces éléments, le chercheur construit une vision cohérente de l’histoire du système solaire, de sa genèse et de son évolution. L’imagination est au pouvoir ! L’humilité aussi, car il faut bien se résoudre à l’idée qu’il y a des pièces du puzzle qu’on ne trouvera jamais. Au départ, il faut imaginer une nébuleuse, gigantesque nuage de poussières et de gaz qui tourne sur lui-même. En son centre la matière s’effondre pour former une étoile, notre Soleil. Cette étoile consomme plus de 99,9 % de la matière. Le reste s’organise sous forme d’un disque qui va servir à la fabrication des planètes. Dans la région centrale du disque, il y a peu de gaz car il fait trop chaud. À sa périphérie, les poussières se collent les unes aux autres, forment des grains qui à leur tour engendrent des entités de plus en plus grosses. En quelques millions d’années, ces objets ont atteint des tailles de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre, on parle de planétésimaux. C’est à partir de leurs collisions que les planètes telluriques que nous connaissons, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, se sont formées. Loin du centre, le processus se répète, mais comme il fait beaucoup plus froid, les petites planètes attirent aussi les gaz qui condensent, comme l’eau. L’histoire de ces corps de roches et de glace ne s’arrête pas là. Grâce aux énormes réserves de gaz de la nébuleuse, ces petites planètes enflent pour devenir géantes. Ainsi sont nées Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Cette naissance cosmique dura tout de même 50 millions d’années. Cela vous étonnera peut-être, mais ce sont les philosophes Kant et Laplace qui ont eu les premiers cette idée de nébuleuse planétaire au XVIIIe siècle. Nos explorations in situ, les échantillons lunaires, ont permis d’affiner les modèles.


Étoile : Corps céleste, énorme masse de gaz produisant sa propre chaleur et énergie. Les étoiles sont regroupées en amas et galaxies comme la Voie lactée qui comprend un nombre considérable et indéfini d’étoiles dont le Soleil, l’étoile la plus proche de notre planète. Retour au texte

Bombardement primordial : Période qui aurait duré 700 millions d’années après la formation du Soleil. Lors de ce « bombardement », une grande instabilité régnait dans le système solaire et la Terre aurait été percutée par 14 millions d’objets célestes. Retour au texte