PLANÉTAIRES SYSTÈMES

Depuis les débuts de l'ère spatiale, les astronomes ont mis beaucoup d'espoirs dans l'observation des planètes du système solaire pour connaître les conditions dans lesquelles celui-ci s'est formé. Cette interrogation trouve ses prolongements naturels dans deux questions essentielles : comprendre comment la vie est apparue sur (au moins) une planète et dans quelles conditions elle pourrait s'être implantée sur des planètes lointaines. Après l'enthousiasme suscité par les images spectaculaires de Jupiter, de Saturne, d'Uranus et de Neptune obtenues par les sondes Voyager dans les années 1970 et 1980, il faut bien reconnaître que celles-ci ont en fait engendré beaucoup plus de questions cosmogoniques qu'elles n'en ont résolu. La découverte de près de 300  planètes extrasolaires depuis 1995 a relancé la question de la genèse des systèmes planétaires. Le fait de pouvoir les observer « de loin », soit en cours de formation, soit achevés, a ouvert de nouvelles perspectives pour comprendre le long processus ayant abouti à la vaste palette, aussi bien par la taille que par les conditions physiques, de corps en révolution autour des étoiles en général, et du Soleil en particulier, et permet de tenter d'étayer un modèle valable au-delà du système solaire, à l'appui notamment des découvertes de planètes extrasolaires.

Planètes telluriques, planètes gazeuses

Si nous nous plaçons, comme l'imagine Voltaire dans son Micromégas, du point de vue de Sirius, en regardant le système solaire de loin, il faut bien admettre que la grande variété de ses composantes ne permet pas d'élaborer aisément une théorie globale de sa formation. En partant du Soleil, nous trouvons d'abord quatre « gros cailloux » : Mercure, Vénus, la Terre (doublée de la Lune) et Mars, avec deux mini-satellites. Ce quatuor compose les planètes dites telluriques (du latin tellus, « terre »), auxquelles on ajoute aussi la ceinture des astéroïdes. Ces planètes sont rocheuses et offrent une faible gravité, ainsi qu'une atmosphère très mince, de l'ordre de 100 kilomètres d'épaisseur pour la Terre, 150 kilomètres pour Vénus, et une cinquantaine de kilomètres pour l'atmosphère extrêmement ténue de Mars.

Il faut ensuite aller au-delà de cinq unités astronomiques (l'unité astronomique [ua] est égale au demi-grand axe de l'orbite de la Terre autour du Soleil, soit 149,6 millions de kilomètres) pour trouver les quatre planètes joviennes (du latin Jovis, génitif de Jupiter) – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune –, énormes boules gazeuses denses, toutes entourées de nombreux satellites, ainsi que d'anneaux. Leur gaz est composé d'hydrogène et d'hélium dans les mêmes proportions que le Soleil, suivant une densité croissante en s'enfonçant dans les couches atmosphériques. On suppose qu'il existe un noyau rocheux pour chaque planète. Les satellites sont soit recouverts d'importantes couches de glace, soit manifestent un volcanisme actif – à l'instar de Io, l'un des quatre satellites galiléens de Jupiter –, soit sont dotés d'une atmosphère – comme Titan, le plus gros satellite de Saturne.

Pluton n'est plus considéré comme une planète depuis l'adoption par l'Union astronomique internationale, le 24 août 2006, de deux résolutions qui ont, d'une part, conduit à une nouvelle définition d'une planète, d'autre part, relégué ce corps au rang de « planète naine », prototype d'une nouvelle catégorie d'objets transneptuniens (cf. planètes).