Quelques questions sur le sytème solaire

[invite6706bfb2]

Bonjour,

j'ai quelques questions assez variées à propos du système solaire.

- Pourquoi le système solaire fait-il des "sauts de Cabri" au sein de la galaxie ? Quelles forces gravitationnelles sont-elles en jeu ?
Et y-a t-il au sein même du système solaire, des corps qui font des "sauts de cabri" autour du soleil ?

- Est-il possible, qu'un énorme objet céleste passant à proximité de la terre, emporte la lune dans son sillage gravitationnel ?
Je veux dire, La lune est-elle liée pour de bon à la terre, ou est-il possible qu'elle puisse s'en détacher à cause de l'attraction d'un autre corps ? (Je ne parle pas de collision, mais d'attraction).

- L'orbite de Neptune croise celle de Pluton. Est-ce que c'est sur le même plan ? Et si oui, y-a t-il des risques de collision entre les deux planètes ?

- Par ailleurs, les planètes du système solaire sont elles exactement sur le même plan ? (qui correspond au centre du soleil ?), ou y a t-il de légères variations ?

- Pourquoi toutes les planètes du système réalisent-elles leur révolution dans le même sens ?
Serait il possible théoriquement, qu'un évènement quelconque puisse inverser le sens de révolution d'une planète ?

- Si on mettait toutes les planètes sur la même orbite à la même distance du soleil, y aurait-il des différences notables dans leur vitesse ? Indépendement de leur distance au soleil, quelles sont les planètes les plus rapides ? (Par exemple, si Mercure était sur l'orbite de Pluton, irait-elle à peu près à la même vitesse ?)

- A quoi ressemble le Plasma ? Je veux dire, visuellement, est-ce qu'on peut en observer quelque part ? Et à quoi ça ressemble ?
Une sorte de gaz dilué ? une brume ? Est-ce palpable ?

-Y a t-il souvent des asteroides qui entrent en collision avec les planètes sans atmosphère du système ?
Je veux dire, on en entend jamais parler, pourtant ça devrait arriver assez souvent, non ?

- Y a t-il des comètes dans le système solaire intèrieur ? Et les comètes tournent-elles autour du soleil de manière relativement
régulière ou ont elles une orbite très excentrique ?

-Est-ce que la ceinture d'asteroides entre Mars et Jupiter sert de bouclier qui protège le système intèrieur ?

-Il paraît qu'il y aurait des gros astéroides non détectés à proximité de la terre ? Est-ce vrai ? Et comment fait-on pour détecter des astéroides solitaires ? Et au contraire qu'est ce qui nous empêche de les détecter ? ça doit être une question de luminosité j'imagine...

C'est à peu près tout pour le moment
Merci d'avance.
-----

[invited529ef30]

- Pourquoi le système solaire fait-il des "sauts de Cabri" au sein de la galaxie ? Quelles forces gravitationnelles sont-elles en jeu ?
Et y-a t-il au sein même du système solaire, des corps qui font des "sauts de cabri" autour du soleil ?

dsl, mais je comprend pas ta question, qu'entend tu par saut de cabri?

- Est-il possible, qu'un énorme objet céleste passant à proximité de la terre, emporte la lune dans son sillage gravitationnel ?
Je veux dire, La lune est-elle liée pour de bon à la terre, ou est-il possible qu'elle puisse s'en détacher à cause de l'attraction d'un autre corps ? (Je ne parle pas de collision, mais d'attraction).

la lune n'est pas fixée à la Terre, d'ailleurs, elle s'en éloigne très doucement. Et un corps celeste passant proche pourrait effectivement l'attirer, mais il desaxerais la Terre en meme temps.

- L'orbite de Neptune croise celle de Pluton. Est-ce que c'est sur le même plan ? Et si oui, y-a t-il des risques de collision entre les deux planètes ?

Il ne me semble pas que leur orbites, se croisent: elle n'ont pas le meme rayon. Donc je dirais non aucun risque.

- Par ailleurs, les planètes du système solaire sont elles exactement sur le même plan ? (qui correspond au centre du soleil ?), ou y a t-il de légères variations ?

Toute les planetes du système solaire tournent dans le meme plan. Seul Pluton (qui n'est plus considérée comme une planète) a une orbite sur un plan différent.

- Pourquoi toutes les planètes du système réalisent-elles leur révolution dans le même sens ?
Serait il possible théoriquement, qu'un évènement quelconque puisse inverser le sens de révolution d'une planète ?

c'est du au mécanisme de formation du système solaire: la poussière tournait déja dans ce sens avant la création des planète et du soleil. Et non, on ne peux pas inverser un planète comme ça: les formules parlent d'une conservation du moment angulaire.

- Si on mettait toutes les planètes sur la même orbite à la même distance du soleil, y aurait-il des différences notables dans leur vitesse ? Indépendement de leur distance au soleil, quelles sont les planètes les plus rapides ? (Par exemple, si Mercure était sur l'orbite de Pluton, irait-elle à peu près à la même vitesse ?)

une des lois de Kepler nous dit que la vitesse de rotation d'une planete ne dépend QUE de sa taille. Donc elles tourneraient toutes à la meme vitesse.

- A quoi ressemble le Plasma ? Je veux dire, visuellement, est-ce qu'on peut en observer quelque part ? Et à quoi ça ressemble ?
Une sorte de gaz dilué ? une brume ? Est-ce palpable ?

tu as déja regardé un néon? car c'est un plasma qui rayonne. à quoi ça ressemble, bah à pas grand chose: un gaz très chaud.

-Y a t-il souvent des asteroides qui entrent en collision avec les planètes sans atmosphère du système ?
Je veux dire, on en entend jamais parler, pourtant ça devrait arriver assez souvent, non ?

par le passé, à la jeunesse du SS (système Solaire) il y a eu bcp de collision planète astéroides, regarde par exemple les cratères de la lune.
Il y en a bcp moins maintenant car le système solaire a été "nettoyé". Les astéroides ont maintenant des orbites bien à eux: la ceinture de Kuiper et le Nuage de Oort
seuls quelques uns sont déviés par les planètes proches d'eux et traversent le SS.

-Est-ce que la ceinture d'asteroides entre Mars et Jupiter sert de bouclier qui protège le système intèrieur ?

ça n'est pas un bouclier, mais bien le résultat du nettoyage.

Pour ta question sur les comètes je t'invite à lire l'article de Wikipédia, dans la partie Orbite.


Pour le reste, je sèche pour le moment, dsl.

[Gilgamesh]

Bonjour,

j'ai quelques questions assez variées à propos du système solaire.

- Pourquoi le système solaire fait-il des "sauts de Cabri" au sein de la galaxie ? Quelles forces gravitationnelles sont-elles en jeu ?
Et y-a t-il au sein même du système solaire, des corps qui font des "sauts de cabri" autour du soleil ?

Tu veux parler du mouvement perpendiculaire au plan galactique ?



Cela s'explique bien dès lors que la densité est plus élevée sur le plancher galactique : si tu es éloigné de ce plan, tu as au mouvement harmonique autours du plan de gravité. C'est un peu comme si tu lâchais un objet à travers un tunnel traversant la Terre, il oscillerait indéfiniment de part et d'autre du centre.

- Est-il possible, qu'un énorme objet céleste passant à proximité de la terre, emporte la lune dans son sillage gravitationnel ?
Je veux dire, La lune est-elle liée pour de bon à la terre, ou est-il possible qu'elle puisse s'en détacher à cause de l'attraction d'un autre corps ? (Je ne parle pas de collision, mais d'attraction).

Si un astre de masse M passe à la distance R de la Lune, il l'emène avec lui si M/R² > M_T/R_TL²

avec M_T, R_TL resp. la masse de la Terre et la distance Terre Lune.

Concrètement c'est extrêmement improbable.

- L'orbite de Neptune croise celle de Pluton. Est-ce que c'est sur le même plan ? Et si oui, y-a t-il des risques de collision entre les deux planètes ?

Effectivement à chaque orbite, Pluton se trouve pendant une vingtaine d'années plus proche du Soleil que Neptune.

D'une part l'orbite de Pluton est fortement inclinée : 17,1° contre 1,77° pour Neptune. ce qui fait que Pluton s'aventure à 8UA au dessus et à 13 UA en dessous de l'écliptique, tandis que Neptune ne s'aventure jamais à plus de 1 UA.

D'autre part les deux astres sont en résonance 3:2. Quand Neptune boucle 3 orbites, Pluton en boucle 2.

3 * 165,4 ans = 2 * 248,1 ans

Ce qui fait qu'ils se retrouvent toujours à la même position relative. Neptune parcours son orbite plus rapidement, mais elle ne peut la "doubler" que quand Pluton approche de son aphélie (au plus loin du Soleil à 50 UA). Lors de ce croisement Neptune est à 17 à 22 UA de Pluton, il n'y a donc aucun risque de collision.

a+

[invite6706bfb2]

Merci pour vos réponses.

c'est du au mécanisme de formation du système solaire: la poussière tournait déja dans ce sens avant la création des planète et du soleil. Et non, on ne peux pas inverser un planète comme ça: les formules parlent d'une conservation du moment angulaire.

Je vois, mais est-ce qu'une grosse collision par exemple, pourrait inverser le sens de révolution d'une planète ?

Et je n'ai pas très bien compris ton explication au sujet de la vitesse de révolution des planètes.
Si par exemple, on mettait toutes les planètes sur l'orbite de Jupiter, quelles seraient les plus rapides ?
Et la "vitesse" des planètes est-elle dû à une "impulsion initiale" lors de leur formation ?

Tu veux parler du mouvement perpendiculaire au plan galactique ?

Exactement, merci pour ces éclaircissements.

A propos de Neptune et Pluton, si j'ai bien compris ton explication, Les deux planètes sont toujours à la même position l'une par rapport à l'autre lorsque Pluton traverse l'orbite de Neptune ? et Pluton étant trop éloigné du plan de l'équateur, tout risque de collision est exclue.

Mais donc, toutes les planètes ont une légère inclinaison de leur orbite ? ce qui fait qu'elles se déplacent toutes légèrement au dessus ou en dessous du plan de l'équateur ? En quelques sortes, elles font elles aussi des "sauts de cabri" par rapport à l'equateur ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited529ef30]

Si par exemple, on mettait toutes les planètes sur l'orbite de Jupiter, quelles seraient les plus rapides ?
Et la "vitesse" des planètes est-elle dû à une "impulsion initiale" lors de leur formation ?

La troisième loi de Kepler nous dit que la vitesse d'une planete ne dépend pas de son poids ou de sa taille, mais seulement du poids de l'étoile autour de laquelle elle tourne et de la distance qui la sépare de l'étoile.
Donc aucune ne serai plus rapide que les autres.
Et la vitesse des planètes est due à la rotation du nuage qui s'est contracté pour faire le SS, par contre je ne sais pas pourquoi lui tournais.

Je vois, mais est-ce qu'une grosse collision par exemple, pourrait inverser le sens de révolution d'une planète ?

mathématiquement ça serait faisable, si la collision se fait de fasse avec un objet à 2 fois sa vitesse.
mais il y aurait plus de chance que la planète soit éjecté. car il faut savoir que c'est quelque chose de très chaotique et qu'il suffit d'un petit écart de l'équilibre pour tout changer.

[Gilgamesh]

A propos de Neptune et Pluton, si j'ai bien compris ton explication, Les deux planètes sont toujours à la même position l'une par rapport à l'autre lorsque Pluton traverse l'orbite de Neptune ? et Pluton étant trop éloigné du plan de l'équateur, tout risque de collision est exclue.

Oui, et concretement les deux orbites n'ont aucun point commun.

Mais donc, toutes les planètes ont une légère inclinaison de leur orbite ? ce qui fait qu'elles se déplacent toutes légèrement au dessus ou en dessous du plan de l'équateur ? En quelques sortes, elles font elles aussi des "sauts de cabri" par rapport à l'equateur ?

Elles ont toute une inclinaison non nulle mais faible par rapport à l'écliptique, sauf Pluton et d'autres transuraniens :
Mercure 7,00487°
Venus 3,39471°
Mars 1,85061°
Jupiter 1,30530°
Saturne 2,48446°
Uranus 0,76986°
Neptune 1,76917°
Pluton 17,14175°

Mais elles n'ont aucun mouvement d'oscillation de part et d'autre d'un plan médian parce que presque toute la masse est concentrée dans le Soleil, il n'y a pas de masse formant un plan équatorial au sein du système solaire comme c'est le cas pour la Galaxie.

a+

[invite6706bfb2]

La troisième loi de Kepler nous dit que la vitesse d'une planete ne dépend pas de son poids ou de sa taille, mais seulement du poids de l'étoile autour de laquelle elle tourne et de la distance qui la sépare de l'étoile.
Donc aucune ne serai plus rapide que les autres.

Tu es sûr de ce que tu me dis ? ça veut dire qu'en fait les astres ont une vitesse propre qui est nulle, qu'elles sont en fait immobiles et que seul la gravité est responsable de leur mouvement ?
Pourtant avec toutes les collisions qu'il y a eu, les planètes auraient du recevoir une ultime "impulsion" qui aurait du les faire accélérer ou ralentir, leur donner une "vitesse propre" en quelques sortes.

Je suis pas sûr d'être très clair, je suis complètement à côté de la plaque ? ou cette question a du sens ?

Elles ont toute une inclinaison non nulle par rapport à l'écliptique

Quel est le phénomène responsable de cette inclinaison ?
Encore un truc qui s'est passé lors de la formation du SS ?
J'y connais rien en physique, mais il me paraît logique que cette inclinaison devrait se réduire avec le temps en raison de l'attraction du soleil, non ?

[Gilgamesh]

Tu es sûr de ce que tu me dis ? ça veut dire qu'en fait les astres ont une vitesse propre qui est nulle, qu'elles sont en fait immobiles et que seul la gravité est responsable de leur mouvement ?
Pourtant avec toutes les collisions qu'il y a eu, les planètes auraient du recevoir une ultime "impulsion" qui aurait du les faire accélérer ou ralentir, leur donner une "vitesse propre" en quelques sortes.

Imagine une balle reliée par un fil élastique à un poteau, genre jokari, dans l'espace loin de toute masse.

Tu la lance dans n'importe quelle direction avec une certaine vitesse, elle va tourner autours du poteau à une distance qui dépend de l'étirement du fil, lui même dépendant de la vitesse à laquelle tu as tiré la balle. L'orbite képlerienne dépend donc de l'énergie initiale du mobile : à une énergie donnée, une distance orbitale donnée.

Avec cette subtilité que la gravité est un élastique spécial, dont la tension diminue avec le carré de la longueur.

Quel est le phénomène responsable de cette inclinaison ?
Encore un truc qui s'est passé lors de la formation du SS ?
J'y connais rien en physique, mais il me paraît logique que cette inclinaison devrait se réduire avec le temps en raison de l'attraction du soleil, non ?

Non, la gravité est une force symétrique et le plan orbital peut être parfaitement quelconque, il n'y a pas de force qui ramène le mobile sur un plan privilégié.

Le fait que toutes les planètes tournent grosso modo dans le même plan est un fossile des conditions de formations.

Au départ tu as un nuage grosso modo sphérique qui s'effondre sur lui même. Ce nuage possède une "énergie cinétique de rotation", qui est une quantité conservée lors de l'effondrement.

E ~ w²MR²

w est la vitesse angulaire de rotation
M est la masse du nuage
R le rayon "moyen", c'est à dire la distance moyenne des particules composant le nuage à l'axe de rotation

Lors de l'effondrement R diminue fortement, en conséquence de quoi, w augmente. La force centrifuge aplatie le nuage sur lui même, ce qui lui donne la forme d'un disque.

Exemple sur une étoiles proche en cours de formation (avec le système solaire en comparaison en dessous):



Les poussières (~ 1% de la masse du disque le reste étant du gaz à 75% d'H2 et à 25% d'He) sédimentent dans le plan médian, et c'est dans le disque fin de poussière que vont se former les embryons planétaire ce qui explique que les planètes soient grosso modo toutes dans le même plan.

a+

[invite344e48b6]

- Si on mettait toutes les planètes sur la même orbite à la même distance du soleil, y aurait-il des différences notables dans leur vitesse ? Indépendement de leur distance au soleil, quelles sont les planètes les plus rapides ? (Par exemple, si Mercure était sur l'orbite de Pluton, irait-elle à peu près à la même vitesse ?)

La troisième loi de Kepler nous dit que la vitesse d'une planete ne dépend pas de son poids ou de sa taille, mais seulement du poids de l'étoile autour de laquelle elle tourne et de la distance qui la sépare de l'étoile.

La vitesse ne dépend pas de la masse de la planète seulement si on la néglige devant la masse du Soleil.
Tout dépend du niveau de précision qu'on veut atteindre. Si on veut faire un calcul précis il faut tenir compte de la masse de tout le système solaire.
La formule simplifiée qui lie la distance du Soleil à la période de rotation autour du Soleil est la suivante:
Distance³ / Période² = 1 UA³/an² (1 Forcément)
C'est une constante pour toutes les planètes du Soleil.
Exemple: Uranus 19.3 UA et 84 ans: 19.3³/84³ = 1
A partir de la période de rotation et de la distance il est aisé de calculer la vitesse.