Le système solaire

Résumé

Vue synthétique des propriétés de l'ensemble des objets du système solaire telles qu'elles découlent des observations depuis la Terre et des explorations spatiales in situ.

Éditeur(s)
- EDP sciences
- CNRS éd.
Date
- 2003
Notes
- Bibliogr. p. 519-523. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- XVI-529 p. : ill., couv. ill. ; 23 cm
Collections
- Savoirs actuels
Sujet(s)
- Système solaire
ISBN
- 2-86883-643-7 ;
- 2-271-05845-7
Indice
- 523 Système solaire
Quatrième de couverture
- Cet ouvrage présente une version complétée et entièrement remise à jour du livre Le système solaire, par Th. Encrenaz, J.-P. Bibring et M. Blanc, publié en 1987 dans cette même collection. Eu égard à l'évolution très rapide de la planétologie au cours des quinze dernières années, une refonte complète de l'ouvrage, avec la contribution de nouveaux auteurs, a été nécessaire pour prendre en compte l'ensemble des problèmes abordés aujourd'hui par cette discipline.
  L'ouvrage présente une vue synthétique des propriétés de l'ensemble des objets du système solaire telles qu'elles découlent des observations depuis la Terre et des explorations spatiales in situ.Une large place est faite à la discussion des processus physico-chimiques responsables de l'évolution spécifique de chacun d'entre eux depuis sa formation. Les cinq premiers chapitres traitent du système solaire dans son ensemble (description, place dans l'Univers, méthode d'étude, formation du système solaire, interaction avec le milieu interplanétaire). Les huit chapitres suivants présentent les différentes classes d'objets (planètes telluriques et leurs satellites, astéroïdes, planètes géantes, Titan, anneaux et satellites extérieurs, comètes, objets trans-neptuniens, grains interplanétaires). Enfin, les deux derniers chapitres portent sur les nouveaux systèmes planétaires et sur la recherche de la vie dans l'Univers. Ce livre s'adresse à tous les étudiants intéressés par la planétologie, ainsi qu'aux physiciens, chercheurs, ingénieurs ou professeurs, désireux d'approfondir leurs connaissances dans ce domaine.
  Ces ouvrages, écrits par des chercheurs, reflètent des enseignements dispensés dans le cadre de la formation à la recherche. Ils s'adressent donc aux étudiants avancés, aux chercheurs désireux de perfectionner leurs connaissances ainsi qu'à tout lecteur passionné par la science contemporaine.
Tables des matières
- - Le système solaire
  - Nouvelle édition
  - Thérèse Encrenaz
  - Jean-Pierre Bibring
  - Michel Blanc
  - Maria-Antonietta Barucci
  - Françoise Roques
  - Philippe Zarka
  - Savoirs actuels
  - EDP Sciences/CNRS Éditions
  - Avant-propos
    xv
  - Liste des auteurs
    xvii
  - 1 Présentation générale du système solaire1
  - 1.1 Mécanique et dynamique du système solaire7
  - 1.1.1 La loi universelle de la gravitation de Newton7
  - 1.1.2 Les lois de Kepler8
  - 1.1.3 La loi de Titius-Bode11
  - 1.1.4 Les résonances11
  - 1.1.5 La gravité dans un corps solide: forme et effet de marée12
  - 1.1.6 La limite de Roche16
  - 1.1.7 Les collisions18
  - 1.1.8 Le problème des N corps19
  - 1.1.9 Évolution à long terme du système solaire19
  - 1.1.10. Configurations particulières du système Soleil-Terre-Lune: les éclipses21
  - 1.2 Physique du système solaire23
  - 1.2.1 Rayonnement thermique et rayonnement solaire réfléchi24
  - 1.2.2 Les planètes27
  - Planètes intérieures et planètes géantes27
  - Atmosphères primitives et atmosphères secondaires28
  - Structure thermique d'une atmosphère planétaire30
  - Magnétosphères planétaires31
  - 1.2.3 Les satellites31
  - 1.2.4 Les anneaux32
  - 1.2.5 Les astéroïdes33
  - 1.2.6 Les comètes35
  - 1.2.7 Les objets transneptuniens36
  - 1.2.8 Le milieu interplanétaire37
  - Les poussières interplanétaires37
  - Le vent solaire39
  - L'interaction des planètes avec le vent solaire41
  - Précipitation de particules et courants dans l'atmosphère
    43
  - 2 Le système solaire dans l'Univers45
  - 2.1 Les échelles de distance45
  - 2.2 Le modèle du "big bang" et la nucléosynthèse primordiale50
  - 2.3 Vie et mort des étoiles51
  - 2.4 La nucléosynthèse stellaire52
  - 2.5 Les premiers stades de formation stellaire54
  - 2.6 La matière interstellaire56
  - La phase gazeuse56
  - La poussière interstellaire
    58
  - 3 Les méthodes d'étude du système solaire61
  - 3.1 Détermination des paramètres géométriques et physiques62
  - 3.1.1 Détermination des distances62
  - 3.1.2 Détermination des diamètres62
  - 3.1.3 Détermination des masses64
  - 3.1.4 Détermination des périodes de rotation64
  - 3.2 Analyse physico-chimique des gaz et des grains64
  - 3.2.1 Analyse du rayonnement par spectroscopie à distance64
  - Transfert radiatif dans les atmosphères planétaires65
  - Transfert de rayonnement dans une atmosphère planétaire65
  - La composante solaire réfléchie66
  - La composante thermique67
  - Émission par fluorescence dans les atmosphères et les ionosphères68
  - Physico-chimie des surfaces et des poussières70
  - 3.2.2 Analyse du rayonnement en fonction de l'angle de phase70
  - 3.2.3 Analyse de la structure thermique d'une atmosphère par la méthode d'occultation stellaire71
  - 3.2.4 Analyse in situ71
  - L'atmosphère des planètes telluriques72
  - Méthodes physiques d'analyse des surfaces planétaires par des sondes spatiales72
  - L'analyse par spectroscopie X72
  - L'analyse par spectroscopie gamma73
  - L'analyse par spectrométrie infrarouge74
  - Matière extraterrestre74
  - 3.3 Analyse des plasmas et des champs magnétiques75
  - 3.3.1 Observations au sol75
  - 3.3.2 Observations spatiales
    76
  - 4 La formation du système solaire81
  - 4.1 L'histoire des modèles de formation du système solaire82
  - 4.1.1 Le modèle copernicien82
  - 4.1.2 Les différentes classes de modèles du XV^e au XX^e siècle82
  - Les modèles de turbulence83
  - Les théories de marée83
  - Les théories d'accrétion83
  - La théorie de la nébuleuse84
  - 4.2 Les observations85
  - 4.3 L'émergence d'un «modèle standard»90
  - 4.3.1 Le modèle de protoplanètes gazeuses (disque massif)90
  - 4.3.2 Le «modèle standard»91
  - 4.3.3 La chronologie des événements92
  - La nébuleuse92
  - La formation des planétésimaux par la séquence de condensation94
  - Emballement de la croissance99
  - Formation de Jupiter100
  - Disparition du gaz100
  - Formation des planètes terrestres101
  - Formation des planètes géantes102
  - Les collisions catastrophiques103
  - Anneaux et satellites104
  - Les petits corps104
  - 4.4 Confrontation aux autres systèmes105
  - 4.4.1 Les environnements d'étoiles105
  - 4.4.2 Les planètes extrasolaires
    106
  - 5 L'interaction des corps du système solaire avec le milieu interplanétaire107
  - 5.1 Le plasma interplanétaire: vent solaire et expansion coronale108
  - 5.1.1 L'expansion coronale108
  - 5.1.2 La structure à grande échelle de l'héliosphère dans le plan de l'écliptique112
  - 5.1.3 La structure tridimensionnelle de l'héliosphère115
  - 5.1.4 Les structures transitoires du vent solaire117
  - 5.1.5 L'interaction de l'héliosphère avec le milieu interstellaire119
  - 5.2 Les enveloppes gazeuses externes des planètes: thermosphères et ionosphères123
  - 5.2.1 La structure de la haute atmosphère neutre124
  - Structure verticale de l'atmosphère neutre124
  - Structure verticale de l'hétérosphère/thermosphère127
  - L'exosphère130
  - 5.2.2 La structure et la dynamique des couches ionosphériques132
  - L'équation de continuité: naissance et mort du plasma ionosphérique133
  - Le terme de production134
  - Le terme de perte136
  - Mobilités et conductivités du plasma ionosphérique137
  - Diffusion du plasma dans le gaz neutre: la structure verticale ionosphérique141
  - Le conducteur ionosphérique143
  - 5.3 L'interaction du vent solaire avec les objets du système solaire145
  - 5.3.1 Les différents types d'interaction145
  - 5.3.2 L'interaction du vent solaire avec les enveloppes gazeuses non magnétisées (cas de figure b)148
  - Les comètes148
  - Vénus151
  - 5.3.3 L'interaction du vent solaire avec les planètes magnétisées155
  - La magnétosphère fermée155
  - Le modèle de Chapman-Ferraro158
  - Les modèles hydrodynamiques tridimensionnels160
  - La magnétosphère ouverte163
  - La circulation du plasma à l'intérieur des magnétosphères165
  - 5.3.4 Les émissions radio «aurorales» des magnétosphères planétaires173
  - Observations173
  - Théorie181
  - Accélération des électrons énergétiques
    186
  - 6 Les planètes telluriques et leurs satellites 189
  - 6.1 Mercure190
  - 6.1.1 Paramètres orbitaux et caractéristiques macroscopiques191
  - 6.1.2 L'exosphère de Mercure et les résidus polaires192
  - 6.1.3 L'intérieur de Mercure et son champ magnétique192
  - 6.1.4 La surface de Mercure193
  - 6.1.5 La magnétosphère de Mercure196
  - 6.2 Vénus197
  - 6.2.1 Observation de Vénus198
  - 6.2.2 Paramètres orbitaux et propriétés globales199
  - 6.2.3 La surface et l'intérieur de Vénus201
  - Topographie201
  - Composition du sol203
  - L'intérieur de Vénus205
  - 6.2.4 L'atmosphère de Vénus206
  - Structure thermique206
  - Composition atmosphérique207
  - Structure nuageuse208
  - La circulation atmosphérique211
  - L'effet de serre et l'évolution de l'atmosphère de Vénus211
  - 6.3 La Terre213
  - 6.3.1 Caractéristiques orbitales214
  - 6.3.2 Structure interne215
  - 6.3.3 La tectonique des plaques218
  - 6.3.4 Le champ magnétique terrestre225
  - 6.3.5 L'atmosphère actuelle227
  - Composition atmosphérique227
  - Structure thermique228
  - 6.3.6 Le climat terrestre et la circulation atmosphérique231
  - L'évolution climatique232
  - L'ionosphère terrestre et l'interaction avec la magnétosphère232
  - 6.4 La Lune233
  - 6.4.1 L'observation télescopique de la Lune235
  - 6.4.2 Les observations spatiales236
  - 6.4.3 Les analyses d'échantillons en laboratoire240
  - 6.4.4 L'origine de la Lune243
  - 6.4.5 Le système Terre-Lune244
  - 6.5 Mars245
  - 6.5.1 L'observation de Mars247
  - 6.5.2 Paramètres orbitaux, propriétés physiques macroscopiques et structure interne248
  - 6.5.3 Formations géologiques249
  - 6.5.4 La composition du sol de Mars253
  - 6.5.5 L'atmosphère de Mars257
  - Structure thermique257
  - Composition atmosphérique260
  - Circulation générale261
  - L'eau sur Mars: un indice de son histoire passée263
  - 6.5.6 Étude comparative de l'atmosphère des planètes telluriques264
  - Évolution comparative des atmosphères planétaires264
  - Abondances des gaz rares dans les planètes telluriques266
  - 6.5.7 La recherche d'une vie fossile sur Mars268
  - 6.6 Phobos et Deimos
    269
  - 7 Les astéroïdes 273
  - 7.1 Caractéristiques orbitales274
  - 7.2 La nature physique des astéroïdes278
  - 7.3 Composition chimico-minéralogique des astéroïdes281
  - 7.4 Résultats récents d'observations spatiales286
  - 7.5 Origine et évolution des astéroïdes289
  - 7.6 L'interaction astéroïde-vent solaire
    291
  - 8 Les planètes géantes 293
  - 8.1 Introduction293
  - 8.2 L'atmosphère neutre des planètes géantes295
  - 8.2.1 Les structures thermiques297
  - Transfert radiatif et transfert convectif297
  - Les modèles de transfert radiatif298
  - Inversion de l'intégrale de brillance299
  - Détermination de T(z) par la méthode d'occultation stellaire299
  - La mesure directe du profil thermique de Jupiter300
  - Résultats300
  - 8.2.2 Les structures nuageuses301
  - Les modèles d'équilibre thermochimique302
  - Mise en évidence observationnelle à partir de la spectroscopie302
  - Jupiter: l'apport de la mission Galileo303
  - Morphologie à grande échelle: zones et bandes303
  - Morphologie à petite échelle: ovales blancs et taches chaudes307
  - 8.2.3 Abondances moléculaires310
  - 8.2.4 Les rapports d'abondances élémentaires et isotopiques312
  - Mesure de l'abondance d'hélium dans les planètes géantes313
  - Mesure du rapport D/H dans les planètes géantes315
  - Le rapport C/H317
  - Les rapports N/H, P/H, O/H et Ge/H319
  - L'apport de la sonde Galileo: la mesure de l'abondance des gaz rares sur Jupiter320
  - Les rapports ¹²C/¹³C et ¹⁴N/¹⁵N et leurs implications astrophysiques322
  - 8.2.5 La haute atmosphère des planètes géantes323
  - Détermination des profils de température et de densité323
  - Le coefficient de diffusion turbulente323
  - Photochimie des planètes géantes: dissociation et ionisation325
  - CO et HCN dans la stratosphère de Neptune326
  - La source externe d'oxygène329
  - Les aurores329
  - La collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter329
  - 8.3 La structure interne des planètes géantes330
  - 8.3.1 Les données expérimentales331
  - Masse, rayon et champ de gravitation331
  - L'énergie interne des planètes géantes331
  - Structure thermique et composition chimique des atmosphères332
  - 8.3.2 Construction de modèles d'énergie interne332
  - Les modèles statiques333
  - Les modèles évolutifs334
  - Les résultats335
  - 8.4 Champ magnétique et magnétosphère des planètes géantes337
  - 8.4.1 Le champ magnétique de Jupiter338
  - 8.4.2 Structure de la magnétosphère jovienne342
  - 8.4.3 Dynamique de la magnétosphère jovienne345
  - Sources de plasma346
  - Transport: convection et corotation346
  - Transport radial et écarts à la corotation348
  - Plasma énergétique et processus d'accélération349
  - Interaction Io-Jupiter350
  - Émissions électromagnétiques aurorales352
  - Ceintures de radiations et puits de plasma354
  - 8.4.4 Le champ magnétique et la magnétosphère de Saturne356
  - 8.4.5 Les champs magnétiques d'Uranus et de Neptune
    360
  - 9 Titan 363
  - 9.1 L'atmosphère neutre de Titan364
  - 9.1.1 Composition chimique de l'atmosphère364
  - 9.1.2 Le rapport D/H dans l'atmosphère de Titan367
  - 9.1.3 Structure thermique de l'atmosphère367
  - 9.1.4 Aérosols et nuages369
  - 9.2 La haute atmosphère de Titan369
  - 9.2.1 Composition et structure de la haute atmosphère369
  - 9.2.2 L'interaction magnétosphérique370
  - 9.2.3 L'aéronomie de Titan et la formation de molécules complexes370
  - 9.3 La surface et l'intérieur de Titan372
  - 9.3.1 La surface de Titan372
  - 9.3.2 L'intérieur de Titan373
  - 9.4 L'interaction de Titan avec la magnétosphère de Saturne
    375
  - 10 Les corps dénués d'atmosphère dans le système solaire extérieur 379
  - 10.1 Les satellites des planètes géantes380
  - 10.1.1 Les satellites de Jupiter380
  - Les petits satellites380
  - Les satellites galiléens381
  - 10.1.2 Les satellites de Saturne393
  - Les gros satellites de glace393
  - Les petits satellites de Saturne396
  - 10.1.3 Les satellites d'Uranus397
  - 10.1.4 Les satellites de Neptune399
  - Triton399
  - 10.2 Pluton et Charon402
  - 10.2.1 Historique402
  - 10.2.2 L'exploration du système Pluton-Charon403
  - 10.2.3 Pluton: atmosphère et surface403
  - 10.2.4 Charon406
  - 10.2.5 L'origine du couple Pluton-Charon406
  - 10.3 Les anneaux des planètes géantes407
  - 10.3.1 La formation des anneaux planétaires407
  - 10.3.2 Les anneaux de Jupiter409
  - 10.3.3 Les anneaux de Saturne411
  - 10.3.4 Les anneaux d'Uranus414
  - 10.3.5 Les anneaux de Neptune
    415
  - 11 Les comètes 419
  - 11.1 Nomenclature des comètes420
  - 11.2 Les orbites des comètes et le problème de leur origine422
  - La collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter423
  - 11.3 Mesure de la brillance des comètes427
  - 11.4 La physique des comètes428
  - 11.4.1 Le noyau431
  - Dimensions, rotation et masse431
  - La structure du noyau cométaire433
  - 11.4.2 La coma435
  - La sublimation du noyau 435
  - L'expansion de gaz dans la coma 436
  - Les molécules mères 437
  - Photodissociation et photo-ionisation des molécules mères 441
  - Molécules filles, radicaux et ions 441
  - Rapports isotopiques dans les comètes 443
  - 11.4.3 La poussière cométaire 444
  - Cinématique des queues de poussière 444
  - Composition des grains 446
  - Dimension des grains 447
  - Taux d'éjection de la poussière 447
  - 11.4.4 Matière cométaire et matière interstellaire 448
  - 11.5 L'interaction des comètes avec le vent solaire
    448
  - 12 Les nouvelles frontières 453
  - 12.1 Introduction 453
  - 12.2 Découverte des objets lointains 453
  - 12.3 Caractéristiques orbitales des transneptuniens 455
  - 12.4 Les Centaures 457
  - 12.5 Propriétés physiques et composition
    457
  - 13 Grains interplanétaires, micrométéorites et météorites 463
  - 13.1 Introduction 463
  - 13.2 Distribution en masse 464
  - 13.3 Distribution spatiale de la matière interplanétaire 466
  - 13.4 Les météorites 469
  - 13.4.1 Classification 470
  - 13.4.2 Origine des météorites 472
  - 13.4.3. Les météorites martiennes 474
  - 13.4.4 Composition chimique des météorites 474
  - 13.4.5 Composition isotopique des météorites 475
  - Le fractionnement en masse 475
  - La production radiogénique 476
  - La datation par désintégrations radioactives 477
  - 13.4.6 Anomalies isotopiques et origine du système solaire 479
  - 13.5 Collectes de matière cométaire
    483
  - 14 Les nouveaux systèmes planétaires 485
  - 14.1 Introduction 485
  - 14.2 Les limites du domaine planétaire 485
  - 14.3 Les disques circumstellaires 487
  - 14.3.1 Bêta-Pictoris 487
  - 14.3.2 Les autres disques circumstellaires 487
  - 14.4 Les planètes extrasolaires 488
  - 14.4.1 Deux étapes: 1992 et 1995 488
  - 14.4.2 Les méthodes de recherche 488
  - 14.4.3 Diversité des planètes extrasolaires 494
  - 14.5 Connaissances acquises et questions 498
  - 14.5.1 Bilan des observations 498
  - 14.5.2 Les questions théoriques posées par les premières découvertes 500
  - 14.5.3 Quelques projets observationnels 505
  - 14.6 Conclusions
    507
  - 15 La recherche de la vie dans l'Univers 509
  - 15.1 Qu'est-ce que la vie? 510
  - 15.2 Les expériences de laboratoire 511
  - 15.3 La recherche de la vie dans le système solaire 512
  - 15.3.1 Analyse des échantillons lunaires 512
  - 15.3.2 Les météorites, les micro-météorites et les comètes 512
  - 15.3.3 Mars 513
  - 15.3.4 Les planètes géantes 513
  - 15.3.5 Europe 514
  - 15.3.6 Titan 515
  - 15.4 Les possibilités de vie dans l'Univers 516
  - 15.4.1 Quelle est la probabilité de la vie dans l'Univers? 516
  - 15.4.2 À la recherche d'une vie extraterrestre
    517
  - 16 Bibliographie
    519
  - 17 Index 525
Origine de la notice:
- BNF