Astronomie

Comment ne savons-nous pas ce qu'il y a dans le système solaire ?

Comment ne savons-nous pas ce qu'il y a dans le système solaire ?

Il semble que de temps en temps il y ait une revendication d'une nouvelle planète dans le système solaire.

Je ne comprends pas comment les planètes locales peuvent rester inconnues aussi longtemps alors que les astronomes accomplissent ce qui semble être loin exploits plus difficiles.

Par exemple, cela fait un siècle entier qu'ils n'ont pas eu de mesures suffisamment précises pour dire que Mercure précédait d'une manière qui ne correspondait pas à la mécanique newtonienne.
Maintenant, s'il existe des planètes de la taille de la Terre, leur présence ne devrait-elle pas avoir un effet assez important sur les orbites de corps tels que Neptune et Pluton ? Comment peut-il y avoir de si grandes planètes sans effets mesurables jusqu'à l'arrivée de la technologie en 2017 ?


Il pourrait y avoir une autre planète dans le système solaire qui n'a pas été découverte si cette planète avait une orbite hautement elliptique avec une seule orbite prenant plusieurs centaines d'années terrestres. Cette planète pourrait être dans la partie de son orbite la plus éloignée du soleil et pourrait rester dans cette zone pendant quelques centaines d'années, plus longtemps que nous n'avons eu de grands télescopes.

À une telle distance, il recevrait très peu de lumière solaire et les chances de le détecter visuellement seraient très faibles. Et nous ne saurions pas non plus où chercher, ce qui ne fait qu'aggraver le problème.

D'autres plantes plus éloignées ont été découvertes mais leur découverte était due aux effets sur l'étoile ou les étoiles autour desquelles elle orbite. Nous observons une planète passer devant une étoile qui abaisse brièvement la magnitude apparente de son étoile mère. C'est un bon indice d'une planète en orbite. C'est impossible dans notre système solaire car une planète inconnue devrait s'interposer entre nous et le soleil. On le verrait facilement si c'était le cas.

Nous avons observé des divergences dans les orbites de certaines des planètes extérieures. Cela a conduit à la spéculation d'une autre planète. Il est cependant très difficile de déterminer la cause de ces petits écarts. Tous les corps en orbite autour de notre soleil ne sont pas seulement affectés par la gravité du soleil mais par l'attraction gravitationnelle de tous les autres corps (y compris tous les objets des ceintures d'astéroïdes et de Kuiper). C'est un calcul très intense. Cette attraction change constamment en raison du mouvement de tous les corps.

Des simulations ont été développées pour étudier cela mais doivent prendre beaucoup de temps de calcul même avec les ordinateurs à grande vitesse d'aujourd'hui.

J'espère que cela aide à expliquer la situation.


La clé ici est la distance. Une planète supplémentaire hypothétique telle que la "Planète X" à laquelle je suppose que vous pensez serait si éloignée que son effet sur les orbites d'autres planètes serait au mieux négligeable.

Une orbite hypothétique, montrée ci-dessus.

De plus, la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort sont massifs et pleins d'autres corps. De minuscules influences gravitationnelles sur les planètes que nous pouvons voir pourraient également être dues à un certain nombre de celles-ci.

L'hypothèse qu'il pourrait y avoir une planète est cependant en partie due aux orbites de certains objets plus petits de la ceinture de Kuiper, qui auraient pu être perturbées en passant par un grand corps comme "Planète X". Jusqu'à présent, ces orbites ne sont pas des preuves suffisantes pour conclure qu'une telle planète existe.


Maintenant, s'il existe des planètes de la taille de la Terre, leur présence ne devrait-elle pas avoir un effet assez important sur les orbites de corps tels que Neptune et Pluton ? Comment peut-il y avoir de si grandes planètes sans effets mesurables jusqu'à l'arrivée de la technologie en 2017 ?

Réponse courte : ce n'est pas la masse, c'est la distance qui compte vraiment.

Réponse plus longue : je ne peux pas faire tous les calculs, mais couvrir certaines des bases. La découverte de Neptune est le célèbre exemple basé sur des incohérences orbitales inexpliquées. L'orbite d'Uranus ne suivait pas les lois de Newton et l'explication la plus simple était qu'il y avait une autre planète non découverte.

Quand vous dites une planète de la taille de la Terre, la Terre mesure environ 1/17e de la masse de Neptune, donc une planète de "masse" terrestre dans l'orbite de Neptune aurait eu 1/17e de l'effet sur l'orbite d'Uranus. C'était peut-être trop petit pour le remarquer. Je ne veux pas le garantir, mais il est tout à fait possible que 1/17e l'effet soit passé inaperçu pendant un certain temps.

Le col le plus proche d'Uranus et de Neptune est à environ 10 UA l'un de l'autre. À titre de comparaison, le passage le plus proche d'Uranus et de Pluton est à environ 11 UA l'un de l'autre. La planète 9 est actuellement environ 20 fois plus éloignée du Soleil que Neptune. Cela le met actuellement à environ 600 UA de Neptune et dans ce cas, le passage le plus proche n'a pas d'importance car il se trouve effectivement dans la même partie du ciel depuis qu'Uranus a été observé.

En utilisant la règle du carré inverse, à environ 60 fois la distance, c'est 1/3 600 fois l'effet gravitationnel, et si nous lui donnons une masse d'environ 1/2 de la masse de Neptune, c'est environ 1/7 200ème de l'effet. C'est tout petit. En fait, ce n'est pas beaucoup plus grand que l'effet gravitationnel que Pluton a sur Uranus au passage le plus proche (barre latérale amusante - Pluton se rapproche d'Uranus que de Neptune - si cette source est correcte).

Et c'est encore pire que ça parce que ce n'est pas l'attraction gravitationnelle mais la force de marée qui doit être prise en compte. Toute traction que la planète théorique 9 donne à Neptune, elle donne une traction similaire à l'ensemble du système solaire interne. Si un objet tire sur tout de manière presque égale, l'effet observé est très faible. C'est la variation de traction sur les planètes extérieures vers les panets intérieurs qui doit être prise en compte, et c'est essentiellement la force de marée, où la règle de la 3ème puissance entre en jeu. Cela rend toutes les perturbations gravitationnelles qu'une 9ème planète distante aurait sur les planètes intérieures, essentiellement négligeables. Inférieur à un certain nombre de gros objets de la ceinture de Kuiper et qui seraient fondamentalement indétectables même avec les instruments d'aujourd'hui. Il y a trop de "bruit" gravitationnel pour détecter quelque chose d'aussi petit.

Donc, fondamentalement, la réponse de Pulchritude - la grande distance est le problème. Toute perturbation orbitale de la planète 9 sur les planètes extérieures, Uranus et Neptune, même pour un gros objet à cette distance, est plus petite que l'effet de Pluton. Il pourrait avoir 5 000 fois la masse de Pluton, mais à 60 fois la distance, la force de marée à 60 fois la distance est environ 200 000 fois moindre. (C'est à environ 20 distances de Neptune du soleil, mais les perturbations orbitales sont les plus perceptibles au passage le plus proche, et Neptune et Uranus passent à environ 10 UA l'un de l'autre), c'est donc là que les 60 fois plus éloignées entrent en jeu.

Au fur et à mesure que la planète 9 se rapproche de son périhélie, elle devrait devenir plus détectable par les oscillations orbitales, mais même au passage le plus proche, elle est trop éloignée pour que les perturbations soient significatives. Et il est probable qu'il soit découvert (en supposant qu'il existe), bien avant qu'il n'atteigne le périhélie.


Comme les autres réponses l'ont dit, c'est une question de distance. Pas seulement directement (grande distance = petit effet gravitationnel), mais aussi parce que grande distance = longue période orbitale. Si l'orbite de la planète 9 est longue de 10 000 ans, elle s'est déplacée sur une très petite partie de son orbite au cours des 100 dernières années, de sorte que le vecteur de force de son attraction gravitationnelle s'est déplacé sur un très petit angle. Cela seul rend l'oscillation beaucoup plus difficile à détecter que l'oscillation causée par ex. Mercure avec sa période orbitale de 3 mois.

Voici un graphique qui illustre quels objets nous pouvons voir avec la technologie actuelle, et lesquels sont en dessous des limites de la technologie actuelle.

Certains de ces « exploits bien plus difficiles » (comme la détection de planètes en orbite autour d'autres étoiles) sont réalisés en « trichant » : nous ne pouvons (la plupart du temps) pas voir ces planètes directement, mais nous pouvons détecter leur présence par l'effet qu'elle a sur le lumière de son étoile. C'est une technique que nous ne pouvons pas utiliser pour les objets du système solaire externe.

Voici une autre visualisation, qui montre les progrès rapides que nous avons réalisés dans la quantité du système solaire que nous pouvons détecter. En 1980, nous avions identifié environ 8000 astéroïdes. En 2010, nous en avions trouvé un demi-million. La zone rouge du graphique ci-dessus rétrécit régulièrement.

Visualisation d'astéroïdes


Comment ne savons-nous pas ce qu'il y a dans le système solaire ? - Astronomie

Les scientifiques disent que la Terre a 4,6 milliards d'années alors que l'univers a entre 10 et 20 milliards d'années. Est-il vrai que dans les années 60, des scientifiques ont repéré des radiations de fond qu'ils pensaient être des vestiges du Big Bang ? Si c'est la preuve sur laquelle nous basons la théorie du Big Bang, l'univers peut-il avoir plus de 10 à 20 milliards d'années, même si nous n'en avons vu aucune preuve ? Aussi, pourquoi sommes-nous exactement sûrs que la Terre a 4,6 milliards d'années ? La quantité de 10 à 20 milliards d'années est-elle communément acceptée aujourd'hui à cause de preuves seulement ?

Il est en effet vrai que les scientifiques connaissent le rayonnement de fond (communément appelé fond diffus cosmologique) depuis le début des années 60. Il a été découvert pour la première fois par accident par Penzias et Wilson travaillant chez Bell Labs, qui l'ont détecté comme une interférence inexplicable dans leur équipement radio de précision. Lorsque les gens ont finalement compris exactement ce qu'ils voyaient, ils ont remporté le prix Nobel pour leur découverte. Quelques années auparavant, George Gamow avait prédit que si la théorie du Big Bang était correcte, nous devrions observer un tel rayonnement de fond. Le CMB n'est pas la seule preuve en faveur du Big Bang, mais c'est l'une des plus importantes. C'est une conséquence naturelle de la théorie, et est assez inexplicable en cosmologie à l'état stationnaire.

Le nombre de 15 à 20 milliards d'années ne provient pas du CMB, mais plutôt principalement des mesures des galaxies proches et lointaines, en particulier de leurs taux d'expansion loin de nous. Nous constatons que la distance à une galaxie est proportionnelle à sa vitesse de récession. La constante de proportionnalité est la constante de Hubble, H, qui s'avère être (approximativement) l'inverse de l'âge de l'univers. On mesure donc l'âge en mesurant les vitesses de récession. T = 1/H n'est vrai, cependant, que si l'univers n'accélère ou ne ralentit pas significativement son taux d'expansion. Si le taux d'expansion s'accélère rapidement, l'univers peut être plus vieux que 1/H = 15 milliards d'années, plus ou moins. Une telle accélération serait causée par une grande valeur de la constante cosmologique, une sorte de force anti-gravité prédite par la relativité générale. Il existe des preuves que cela pourrait être le cas.

Donc finalement, oui, l'âge de l'univers, étant basé sur la détermination empirique de H, est basé sur les preuves observées.

L'âge du système solaire (y compris la Terre), quant à lui, est mesuré par la désintégration radioactive de certains isotopes dans les roches et les météorites. Ces isotopes (principalement le potassium et l'uranium) ont été créés avec le système solaire. En mesurant la quantité de décomposition, nous pouvons déterminer très précisément depuis combien de temps ils (et le reste du système solaire) se sont formés. Les roches les plus anciennes de la Terre ont été détruites par la tectonique des plaques, donc pour obtenir l'âge du système solaire, nous nous tournons plutôt vers les météorites. Les plus anciennes météorites de ce type que nous ayons trouvées suggèrent que l'âge de leur formation, et donc l'âge du système solaire, est de 4,568 milliards d'années.

Cette page a été mise à jour le 27 juin 2015.

A propos de l'auteur

Dave Kornreich

Dave était le fondateur de Ask an Astronomer. Il a obtenu son doctorat à Cornell en 2001 et est maintenant professeur adjoint au Département de physique et de sciences physiques de l'Université d'État de Humboldt en Californie. Là, il dirige sa propre version de Ask the Astronomer. Il nous aide également avec l'étrange question de cosmologie.


Connaissez-vous bien les faits de base sur notre système solaire ?

L'univers dans lequel nous vivons est un endroit vaste et en constante expansion, s'étendant plus vite que la vitesse de la lumière. Et les calculs effectués en astronomie et en cosmologie sont si importants qu'il peut être difficile de comprendre la taille réelle de l'univers.

Dans notre univers, il y a au moins 100 milliards de galaxies, et c'est dans l'univers observable. Si l'univers s'étend plus vite que la vitesse de la lumière, cela signifie qu'il y aura des galaxies que nous ne pourrons pas voir.

Et dans chaque galaxie, il y a au moins 100 milliards d'étoiles.

En plus de cela, il pourrait y avoir plusieurs univers avec au moins autant de galaxies que nous en avons dans la nôtre.

Et dans cette soupe intergalactique de milliards de galaxies et d'étoiles se trouve l'endroit où nous vivons : la Voie lactée, le disque spiral d'étoiles (au moins 200 milliards à peut-être 400 milliards d'étoiles) qui contient notre système solaire. Et notre système solaire n'est pas le seul. Les scientifiques ont trouvé au moins 500 systèmes solaires dans notre galaxie. Mais rien que dans la Voie lactée, il pourrait y avoir jusqu'à 100 milliards de systèmes solaires.

Le simple fait de regarder notre propre système solaire suffit à faire imploser son esprit avec des nombres qui nécessitent une notation scientifique, car il y a tellement de zéros. Mais c'est ce que ce quiz tentera de faire - tester vos connaissances sur les bases de notre système solaire, l'un des milliards d'une galaxie avec des milliards d'étoiles, dans un univers avec des milliards de galaxies.

Si vous êtes prêt à faire ce fantastique voyage à travers l'endroit que nous appelons chez nous, alors décollons ! Amuse-toi bien et bonne chance!


Demandez à Ethan : Comment connaissons-nous l'âge du système solaire ?

Vue d'artiste d'une jeune étoile entourée d'un disque protoplanétaire. Il y a beaucoup d'inconnus. [+] propriétés des disques protoplanétaires autour des étoiles semblables au Soleil, y compris la ségrégation élémentaire de divers types d'atomes.

Il y a des milliards d'années, dans un coin oublié de la Voie lactée, un nuage moléculaire comme tant d'autres s'est effondré pour former de nouvelles étoiles. L'un d'eux s'est formé dans un isolement relatif, collectant de la matière dans un disque protoplanétaire autour de lui et formant finalement notre Soleil, les huit planètes et le reste de notre système solaire. Aujourd'hui, les scientifiques proclament que le système solaire a 4,6 milliards d'années, à quelques millions d'années près. Mais comment sait-on cela ? Et, disons, la Terre et le Soleil ont-ils le même âge ? C'est ce que notre supporter de Patreon, Denier, veut savoir pour Ask Ethan de cette semaine :

Comment connaît-on l'âge de notre système solaire ? [. ] J'ai une idée vague du concept de datation du temps écoulé depuis qu'une roche était liquide, mais 4,5 milliards d'années, c'est à peu près depuis combien de temps Theia a frappé la proto-Terre en liquéfiant une quantité massive de tout. [. ] Comment savons-nous que nous sortons réellement avec le système solaire et pas seulement des dizaines de façons de dater la collision de Theia ?

C'est une grande question nuancée, mais la science est à la hauteur du défi. Voici l'histoire.

Les lacunes, les touffes, les formes en spirale et d'autres asymétries montrent des preuves de la formation de planètes dans le . [+] disque protoplanétaire autour d'Elias 2-27. Cependant, l'âge des divers composants du système qui finiront par se former n'est pas connu de tous.

L. Pérez / B. Saxton / MPIfR / NRAO / AUI / NSF / ALMA / ESO / NAOJ / NASA / JPL Caltech / Equipe WISE

Nous en savons beaucoup sur l'histoire de notre système solaire et sur la façon dont il est né. Nous avons tellement appris en observant la formation d'autres étoiles, en examinant des régions éloignées de formation d'étoiles, en mesurant des disques protoplanétaires, en observant les étoiles traverser différentes étapes de leur cycle de vie, etc. ici, dans notre propre système solaire, des milliards d'années après la formation du Soleil et des planètes, il ne nous reste que les survivants.

Initialement, toutes les étoiles se forment à partir d'une nébuleuse pré-solaire qui attire de la matière, avec une grande région externe qui reste froide, où se rassemblent des silicates amorphes, des composés à base de carbone et des glaces. Une fois que la nébuleuse présolaire forme une proto-étoile, puis une étoile à part entière, ce matériau extérieur entre et commence à former des amas plus gros.

Au fil du temps, ces touffes grandissent et tombent, où elles interagissent, fusionnent, migrent et potentiellement s'éjectent les unes les autres. Sur une période de centaines de milliers à des millions d'années, une fois que vous avez une étoile, les planètes finissent par se former, c'est rapide sur une échelle de temps cosmique. Bien qu'il y ait probablement eu de nombreux objets intermédiaires, quelques millions d'années se sont écoulées, le système solaire ressemblait assez à ce que nous avons aujourd'hui.

Mais il peut y avoir eu quelques différences importantes. Il pourrait y avoir eu une cinquième géante gazeuse les quatre géantes gazeuses que nous avons peuvent avoir été beaucoup plus proches du Soleil, ayant migré vers l'extérieur et peut-être plus important encore, entre Vénus et Mars, il n'y avait probablement pas un mais deux mondes : une proto-Terre et un monde plus petit de la taille de Mars nommé Theia. Beaucoup plus tard, peut-être des dizaines de millions d'années après la formation des autres planètes, la Terre et Theia sont entrées en collision.

L'hypothèse de l'impact géant affirme qu'un corps de la taille de Mars est entré en collision avec la Terre primitive, avec les débris. [+] qui ne retombe pas sur Terre en formant la Lune. La Terre et la Lune, par conséquent, devraient être plus jeunes que le reste du système solaire.

C'est cette collision que nous soupçonnons d'avoir créé la Lune : nous appelons cet événement l'hypothèse de l'impact géant. La similitude des roches lunaires, telles que récupérées par la mission Apollo, avec la composition de la Terre, nous a amenés à suspecter que la Lune s'est formée à partir de la Terre. Les autres planètes rocheuses, qui manquent étrangement de grandes lunes, n'ont probablement pas eu un impact aussi important dans leur histoire passée.

Les mondes géants gazeux, ayant beaucoup plus de masse que les autres, ont pu conserver l'hydrogène et l'hélium (les éléments les plus légers) qui existaient lorsque le système solaire formait pour la première fois les autres mondes dont l'écrasante majorité de ces éléments ont été emportés. Avec trop d'énergie du Soleil et pas assez de gravité pour retenir ces éléments légers, le système solaire a commencé à prendre la forme que nous connaissons aujourd'hui.

Une illustration du jeune système solaire Beta Pictoris, quelque peu analogue à notre propre système solaire . [+] lors de sa formation. Les mondes intérieurs, à moins qu'ils ne soient suffisamment massifs, ne pourront pas conserver leur hydrogène et leur hélium.

Mais des milliards d'années se sont maintenant écoulés. Comment connaît-on l'âge du système solaire ? La Terre a-t-elle le même âge que les autres planètes, avons-nous un moyen de faire la différence ? Et comment quel est le nombre ultime pour cet âge?

La réponse la plus précise, peut-être étonnamment, vient de la géophysique. Et cela ne signifie pas nécessairement "la physique de la Terre", mais plutôt la physique de toutes sortes de roches, de minéraux et de corps solides. Tous les objets comme celui-ci contiennent une variété d'éléments trouvés dans le tableau périodique, avec différentes densités/compositions correspondant à l'endroit où ils se sont formés dans le système solaire, radialement vers l'extérieur du Soleil.

Densités de divers corps du système solaire. Notez la relation entre la densité et la distance. [+] du Soleil.

Cela implique que différentes planètes, astéroïdes, lunes, objets de la ceinture de Kuiper, etc., devraient être préférentiellement constitués de différents éléments. Les éléments les plus lourds du tableau périodique, par exemple, devraient se trouver préférentiellement dans Mercure par rapport, disons, à Cérès, qui lui-même devrait être plus enrichi que, disons, Pluton. Mais ce qui devrait être universel, du moins on pourrait le penser, devrait être les rapports des différents isotopes des mêmes éléments.

Lorsque le système solaire se forme, il devrait avoir, par exemple, un rapport spécifique de carbone-12 à carbone-13 à carbone-14. Le carbone-14 a une demi-vie cosmiquement courte (de quelques milliers d'années), donc le carbone-14 primordial devrait tout disparaître. Mais le carbone 12 et le carbone 13 sont tous deux stables, ce qui signifie que partout où nous trouvons du carbone dans le système solaire, ils devraient avoir les mêmes rapports isotopiques. Cela vaut pour tous les éléments et isotopes stables et instables du système solaire.

Les abondances des éléments dans l'Univers aujourd'hui, telles que mesurées pour notre système solaire.

Utilisateur de Wikimedia Commons 28 octets

Parce que le système solaire a des milliards d'années, nous pouvons nous tourner vers des éléments qui ont des isotopes avec des demi-vies de plusieurs milliards d'années. Au fil du temps, c'est-à-dire à mesure que le système solaire vieillit, ces isotopes se désintègrent radioactivement, et en examinant les rapports des produits de désintégration par rapport au matériau initial qui reste, nous pouvons déterminer combien de temps s'est écoulé depuis la formation de ces objets. A cet effet, les éléments les plus fiables sont l'uranium et le thorium. Pour l'uranium, ses deux principaux isotopes naturels, l'U-238 et l'U-235, ont des produits de désintégration différents et des taux de désintégration différents, mais tous deux se situent dans des milliards d'années. Pour le thorium, le Th-232 radioactif est le plus utile.

Ce qui est le plus remarquable, cependant, c'est que la meilleure preuve de l'âge de la Terre et du système solaire ne vient pas de la Terre elle-même !

Rendu d'artiste de la collision spatiale il y a 466 millions d'années qui a donné lieu à de nombreux . [+] météorites tombant aujourd'hui.

Don Davis, Institut de recherche du Sud-Ouest

Nous avons eu des dizaines de météorites qui ont atterri sur Terre avec leurs abondances isotopiques et élémentaires mesurées et analysées. La clé est de regarder l'élément plomb : le rapport de Pb-207 à Pb-206 change au fil du temps en raison des désintégrations de U-235 (qui mène à Pb-207) et U-238 (qui mène à Pb-206 ). En traitant la Terre et les météorites comme faisant partie du même système évolutif - en supposant qu'il existe les mêmes rapports isotopiques initiaux - nous pouvons alors examiner les plus anciens minerais de plomb trouvés sur Terre pour calculer l'âge de la Terre, des météorites et du Soleil. Système.

C'est une assez bonne estimation, et nous donne un chiffre de 4,54 milliards d'années. C'est bon à mieux que 1% de précision, mais c'est toujours une incertitude de quelques dizaines de millions d'années.

La pluie de météores Léonides de 1997, vue de l'espace. Quand les météores frappent le sommet de la Terre. [+] l'atmosphère, ils brûlent, créant les traînées lumineuses et les éclairs de lumière que nous associons aux pluies de météores. Parfois, une chute de pierre sera assez grosse pour remonter à la surface, devenant une météorite.

Mais nous pouvons faire mieux que de tout agréger ! Bien sûr, cela donne une bonne estimation globale, mais nous pensons que, disons, la Terre et la Lune sont un peu plus jeunes que les météorites.

  • Nous pouvons regarder le le plus vieux météorites, ou celles qui présentent les ratios de plomb les plus extrêmes, pour tenter d'estimer l'âge du système solaire : on obtient ainsi un chiffre d'environ 4,568 milliards d'années.
  • Nous pouvons regarder les roches de la Lune, qui n'ont pas subi le traitement géologique des roches terrestres. Ils datent d'un âge de 4,51 milliards d'années.

Et enfin, nous devons nous contrôler nous-mêmes. Tout cela était fondé sur l'hypothèse que le rapport de l'U-238 à l'U-235 était le même partout dans le système solaire. Mais de nouvelles preuves au cours des 10 dernières années ont montré que cela est probablement faux.

Les effets s'attendent à un bruit de fond dans les détecteurs LUX, y compris la façon dont les matières radioactives . [+] les abondances ont diminué au fil du temps. Les signaux vus par LUX sont cohérents avec le bruit de fond seul. Au fur et à mesure que les éléments se décomposent avec le temps, les abondances de réactifs et de produits changent.

D.S. Akerib et al., Astropart.Phys. 62 (2015) 33, 1403.1299

Il y a des endroits où l'U-235 est enrichi jusqu'à 6% par rapport à la valeur typique. Selon Grégory Brennecka,

Depuis les années 1950, ou même avant cela, personne n'avait pu détecter de différences [dans les ratios d'uranium]. Maintenant, nous sommes en mesure de mesurer de légères différences. [. ] C'est un peu un œil au beurre noir pour quelques personnes en géochronologie. Pour vraiment dire que nous connaissons l'âge du système solaire en fonction de l'âge de la roche, il est essentiel qu'ils soient tous d'accord.

Mais il y a deux ans, une résolution a été découverte : il y a un autre élément qui joue un rôle. Le curium, un élément plus lourd et avec une demi-vie plus courte que même le plutonium, se désintégrera radioactivement en U-235, ce qui explique les variations de manière exquise. Les incertitudes qui subsistent ne sont que de quelques millions d'années tout au plus.

Les disques protoplanétaires, avec lesquels tous les systèmes solaires sont censés se former, fusionneront en planètes. [+] au fil du temps, comme le montre cette illustration. Il est important de reconnaître que l'étoile centrale, les planètes individuelles et le matériel primordial restant (qui, par exemple, deviendront des astéroïdes) peuvent tous avoir des variations d'âge de l'ordre de dizaines de millions d'années.

Ainsi, dans l'ensemble, nous pouvons dire que le matériau solide le plus ancien que nous connaissons dans le système solaire a 4,568 milliards d'années, avec une incertitude de peut-être seulement 1 million d'années. La Terre et la Lune sont peut-être

60 millions d'années plus jeune, ayant atteint leur forme définitive un peu plus tard. De plus, nous ne pouvons pas apprendre cela en regardant la Terre elle-même, les roches qui restent ici sont toutes plus anciennes que cela.

Mais le Soleil, peut-être de manière surprenante, est peut-être un peu plus ancien, car sa formation devrait être antérieure aux objets solides qui composent les autres composants du système solaire. Le Soleil pourrait avoir jusqu'à des dizaines de millions d'années de plus que les roches les plus anciennes du système solaire, peut-être approchant de 4,6 milliards d'années. La clé, quoi qu'il en soit, est de chercher la réponse extraterrestre. Ironiquement, c'est le seul moyen de connaître avec précision l'âge de notre propre planète !


Le système solaire extérieur continue de fasciner

Les astéroïdes deviennent de plus en plus importants dans notre compréhension de la formation du système solaire. En effet, les planètes rocheuses (au moins) se sont formées lors de collisions de planétésimaux au début du système solaire. Les astéroïdes sont les vestiges de cette époque. L'étude de leurs compositions chimiques et de leurs orbites (entre autres choses) en dit long sur les conditions au cours de ces périodes lointaines de l'histoire du système solaire.

Aujourd'hui, nous connaissons de nombreuses "familles" différentes d'astéroïdes. Ils orbitent autour du Soleil à de nombreuses distances différentes. Des groupes spécifiques d'entre eux orbitent si près de la Terre qu'ils constituent une menace pour notre planète. Ce sont des « astéroïdes potentiellement dangereux », et font l'objet d'intenses campagnes d'observation pour nous avertir rapidement de ceux qui s'approchent trop près.

Les astéroïdes nous surprennent d'autres manières : certains ont leurs propres lunes, et au moins un astéroïde, nommé Chariklo, a des anneaux.

Les planètes extérieures du système solaire sont des mondes de gaz et de glace, et elles ont été une source continue de nouvelles depuis le Pionnier 10 et 11 et Voyager 1 et 2 les missions les ont dépassés dans les années 1970 et 1980. On a découvert que Jupiter avait un anneau, ses plus grandes lunes ont chacune des personnalités différentes, avec du volcanisme, des océans souterrains et la possibilité d'environnements favorables à la vie sur au moins deux d'entre elles. Jupiter est actuellement exploré par le Junon vaisseau spatial, qui donnera un aperçu à long terme de cette géante gazeuse.

Saturne a toujours été connue pour ses anneaux, ce qui la place en tête de toute liste d'observation du ciel. Maintenant, nous connaissons des caractéristiques spéciales dans son atmosphère, des océans souterrains sur certaines de ses lunes et une lune fascinante appelée Titan avec un mélange de composés à base de carbone à sa surface.

Uranus et Neptune sont des mondes dits « géants de glace » en raison des particules de glace constituées d'eau et d'autres composés dans leur haute atmosphère. Ces mondes ont chacun des anneaux, ainsi que des lunes inhabituelles.


Les stratégies actuelles de recherche d'exoplanètes n'ont pas encore trouvé de planètes de masse terrestre, pour un certain nombre de raisons : Méthode de la vitesse radiale (Doppler Wobble) La plus sensible aux planètes massives proches de leurs étoiles mères La sensibilité requise pour trouver des Terres dans la zone habitable est la capacité de mesurer des vitesses de quelques centimètres/seconde, alors qu'actuellement la meilleure précision est de 1 mètre/seconde.

Méthode de transit Les recherches actuelles ne sont également sensibles qu'aux planètes massives proches. Les futures missions spatiales de haute précision (par exemple, Kepler) pourraient peut-être trouver des planètes de la taille de la Terre, mais c'est juste à la limite.

Méthode de microlentille En principe, cela peut maintenant trouver des planètes semblables à la Terre sur des orbites semblables à la Terre, mais uniquement autour d'étoiles lointaines, ce qui exclut des études de suivi pour rechercher la vie. Ce serait bien pour un recensement de telles planètes (estimation de la fraction d'étoiles avec des mondes semblables à la Terre).

Les meilleurs espoirs futurs semblent être des recherches d'imagerie directe autour des étoiles proches en utilisant des techniques d'interférométrie et de coronographie, avec une spectroscopie de suivi pour étudier toutes les planètes habitables candidates probables.

  • Trouvez des planètes de masse terrestre dans les zones habitables des étoiles voisines semblables au soleil.
  • Spectroscopie de suivi à la recherche de spectroscopie biomarqueurs d'ambiances et de vie.

5. Vénus a des vents super puissants

Vénus est une planète infernale avec un environnement à haute température et haute pression à sa surface. Dix des vaisseaux spatiaux Venera fortement blindés de l'Union soviétique n'ont duré que quelques minutes à sa surface lorsqu'ils y ont atterri dans les années 1970.

Mais même au-dessus de sa surface, la planète a un environnement bizarre. Les scientifiques ont découvert que ses vents supérieurs soufflent 50 fois plus vite que la rotation de la planète. La sonde spatiale européenne Venus Express (qui a tourné autour de la planète entre 2006 et 2014) a suivi les vents sur de longues périodes et détecté des variations périodiques. Il a également constaté que les vents de force ouragan semblaient se renforcer avec le temps.


Y a-t-il encore des planètes inconnues dans le système solaire ?

Question : est-il possible qu'il y ait des planètes dans le système solaire que nous ne connaissons pas ? Par exemple, dans la ceinture de Kuiper ou le nuage d'Oort.

Réponse : Tout d'abord, je dois préciser qu'une « planète » est simplement un objet (qui n'est pas une lune) qui orbite autour du Soleil. Il existe différentes catégories de « planètes » telles qu'une planète majeure (Terre/Jupiter), une planète naine (Pluton/Cérès) et une planète mineure (astéroïdes/comètes). Donc, techniquement parlant, il y a beaucoup de planètes non découvertes car il y a encore beaucoup d'astéroïdes et de comètes non découverts.

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Cependant, lorsque la plupart des gens disent « planète », ils font référence aux grandes planètes, donc pour la durée de cet article, j'utiliserai les deux termes de manière interchangeable. Alors, y a-t-il encore des planètes non découvertes dans le système solaire ? Si nous suivons la définition traditionnelle de « planète », alors la réponse est à la fois « pas vraiment » et « bien sûr, pourquoi pas ».

1) Une planète doit orbiter autour du Soleil.

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2) Une planète a besoin de suffisamment de gravité pour se hisser dans une sphère.

3) Une planète doit avoir nettoyé son orbite d'autres objets.

Vous devez également comprendre comment les planètes sont découvertes, ce qui se divise essentiellement en trois catégories : observation directe, effet gravitationnel et transits planétaires. L'observation directe est facile à comprendre, vous observez directement la planète de la même manière que nous observons directement Mars, Jupiter ou même une poignée d'autres exoplanètes. Un transit planétaire, c'est quand une planète passe devant son étoile hôte (ou, vraiment, quand elle passe devant quoi que ce soit) et bloque une partie de la lumière, nous permettant de voir sa présence - la plupart des exoplanètes que nous avons découvertes ont été découvert à l'aide de cette méthode. L'effet gravitationnel consiste essentiellement à voir l'influence gravitationnelle d'un corps sur un autre - Neptune a été découvert par l'effet qu'il a eu sur Uranus.

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Le nuage d'Oort est en fait une construction hypothétique. S'il existe, il habite la région entre 1 et 2 années-lumière de notre Soleil. Le nuage aide à répondre à certaines questions sur les comètes, mais nous ne savons pas s'il existe réellement ou non, ou bien d'autres choses à ce sujet. La région sur laquelle vous devez vous concentrer est la zone entre la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort.

Il est certainement possible qu'il existe des objets de la taille d'une planète terrestre non découverts. Il y a presque certainement de nombreuses planètes naines à la périphérie de notre système solaire. From an evidence standpoint, we don’t have any reason to believe there are planets beyond the Kuiper belt, but from a theoretical perspective we don’t have any reason to believe they can’t be there. Who knows? Maybe, one day, we’ll have nine planets again!

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How These 10 Facts Will Change The Way You Look To The Solar System?

1. How Big Is Our Solar System?

If you went to school before 2006, you have read in the books that our solar system consists of 9 planets, i.e. Mercury, Venus, Earth, Mars (Asteroid Belt), Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, and Pluto, but after 2006 you would have read that the solar system has only 8 Planets (Pluto is no longer considered as a planet) with our Sun energizing the solar system. Do you think that our solar system is only limited to Neptune? Then the answer is No. Our Solar system has a reach way beyond what we can think of. It reaches beyond Neptune, Kuiper Belt, Dwarf planets, and today it marks its boundary with the ice made objects like crystals known as “Oort Clouds”. The distance of the Oort Cloud is approximately 100,000

2. Requirements to Be a Planet in Our Solar System:

There are 3 important requirements in Astronomy set by IAU (International Astronomical Union), which celestial objects should fulfil to be a planet.

  1. Should revolve in an Elliptical Orbit around a Star (Sun).
  2. It should be larger than the other celestial bodies around it and should have sufficient mass to sustain its gravity.
  3. Should not cut through the orbit of any other planet.

Additionally, we can say that the celestial body should not have its heat and light.

3. Classification of Planets:

The planets in our solar systems are divided through Asteroid Belt into two categories:-

Terrestrial Planets: The first four planets from the Sun, i.e. Mercury, Venus, Earth, Mars, are Terrestrial Planets as the name suggests, these have a solid outer crust creating a land surface on them. These plants have very few or no natural satellites (moon). A long time ago, Mercury and Venus had their moons, but due to the higher gravity of the sun, it was no longer held by Mercury and Venus. Mars has 2 moons named Phobos and Deimos. Deimos is the smallest natural satellite of our solar system.

Jovian Planets: The four planets beyond the Asteroid Belt are known as Jovian Planets, including Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune these planets have similarities to Jupiter, which has given them the name of Jovian Planets. As they are mainly composed of gas, and they don’t have a solid land surface or solid outer crust, thus they are also known as the Gas Giants. The outer planets have numerous moons. Scientists believe that Jupiter itself has 79 moons orbiting around it and the biggest moon of our solar system is withheld by Jupiter’s Gravity, known as Ganymede. The famous moon of Saturn is Titan and Titania is the moon of Uranus.

4. Why Venus Is Hotter Than Mercury?

Mercury is the first and the nearest planet to the Sun, but still, Venus is the hottest planet in our solar system. The reason behind this fact is that Mercury does not have any atmosphere around it hence all the energy taken by the planet through the sun during the daytime doesn’t remain at night, and Mercury observes a huge temperature difference during day and night. Daytime, the Temperature of Mercury Rises Up To 435℃ but during the Night, the Temperature drops to -180℃. This makes Mercury the planet observing the most temperature difference in a day.

On the other hand, Venus has a layer of atmosphere containing more CO2 (Carbon-Di-Oxide). CO2 Gas helps in maintaining the greenhouse effect similar to that of Earth thus, the energy taken by Venus is being trapped on the planet for the whole day and night, and the temperature of Venus rises more than Mercury. The Venus temperature rises to 470℃ in the day, and due to the greenhouse effect, the temperature doesn’t go down very much hence becoming the hottest planet in our solar system.

5. Goldilock Zone:

Goldilock Zone is the zone located to a certain distance from the Star/Sun, where the temperature would just be perfect on the planet to have liquid water and this liquid water will give the living organism a chance to survive life could sustain under these conditions. This type of habitable zone around our sun or any star in the universe is known as the “Goldilock Zone”.

For example, our Earth lies in the Goldilock zone, but if we go to our nearest planet, which is Venus, the temperature of Venus is extremely high thus, we cannot find any liquid water there, and if we go to our 2nd nearest planet which is Mars, It is farther from Sun hence the temperature is lower thus the liquid water cannot be found there. So, the best place to live is our Earth because the sun’s temperature here is perfect for converting ice into liquid water.

6. Planet Which Will Not Sink but Float on Water?

Yes, you have heard it right there is a planet in our Solar System that will not sink in the water. Can you still guess it? One more hint, it’s the second biggest planet in our Solar system. I think you guessed it right, the name of the planet is Saturn. With the 7 beautiful icy rings around it, Saturn is the only planet that cannot sink in water. As Saturn is a Gas Giant and the 2nd biggest planet of our Solar System after Jupiter, The density of Saturn is less than the density of the water on Earth. The density of Saturn is 687 kg/m3, whereas the density of the water is 1000 kg/m3. What does the unit kg/m3means or kilogram per cubic meter? Let’s try to think practical, take an empty container whose Length is 1meter, Width is 1meter and Height is 1meter. Now fill the container with water once the container is filled, measure the weight of the container, it will be 1000 Kg.

We all know that any object whose density is less than water will not sink and start floating on water. This is the reason Saturn will float on water.

7. Planets on Which the Sun Rises From the West?

Supposedly, if you somehow time-travelled to an unknown planet and you wake up in the morning and bang, you are surprised by looking to the Sun as it was rising from the West. Then do not panic you might have either landed on Venus or Uranus. These two beautiful planets rotate (on their axis) in clockwise directions, i.e. East To West, as compared to the rest of the planets whose rotation is Anti-Clockwise, i.e. West To East. This is the reason that on both these planets, the sun rises in the West and sets in the East.

As you have already read this article and you know that Uranus is a Gas Giant, it doesn’t have any land, but Venus does have a solid surface thus, you surely have landed on Venus.

8. Planet on Which One Day Is Almost Equal to One Year and Why?

As we all know, Planets revolve around the Sun and rotate on their axis. The rotation of the Planet causes day and night, which is 24 Hours on Earth, whereas the revolution of the Planet causes a change in the year, completed by the Earth in 365 Days. Like our Earth, all the plates have Day and Night phenomenon as well as they complete one year.

Venus is the planet that completes its rotation on its axis in 243 Earth Days and completes one revolution around the Sun in 225 Earth Days. If you are on Venus, then you might have celebrated your birthday early in the morning, and on the same day, you might celebrate it late-night too, now that’s something interesting.

9. Impacts of Asteroid Falling on Earth Surface:

The Asteroids are made up of rocks

As meteorites are heavy and solid rocks, they are also increasing the Mass of our planet. If the mass of our planet increases, it will gradually slow down the rotation of Earth on its axis. This will create a huge impact in the future as the day will be longer than 24 Hours. If the Mass of the earth will increase, the gravity will increase too because Gravity is the direct function of Mass.

10. Speciality of Every Planet:

  1. Mercure – Smallest, Nearest (To the Sun) And Fastest (Around The Sun) Planet Of Our Solar System. Maximum Temperature Fluctuation In a Day.
  2. Vénus – Venus is known as the Pressure Cooker of the solar system.
  3. Terre – Perfectly inside the Goldilock Zone where Life Sustains.
  4. Mars – Contains the highest amount of Iron Oxide which turns it into a Red Planet.
  5. Jupiter – Very important Planet as its strong gravity holds and attracts most of the big Asteroids towards it, that’s why it is known as the “Vacuum Cleaner” of our Solar System.
  6. Saturne – Have Seven (7) rings around it which are made up of Ice particles.
  7. Uranus – The tilt of Uranus is almost 98° on its axis thus it is known as the Tilted Planet of our solar system.
  8. Neptune – It is the farthest planet from the Sun, thus it is the coldest and slowest planet in our solar system.

I am an under training commercial pilot interested in Space and Astrophysics. I would love to write about space and celestial bodies and cover other social and educational topics.


How Old is the Solar System?

How old is the Solar System? That is a question that cuts to the heart of it all. By studying several things, mostly meteorites, and using radioactive dating techniques, specifically looking at daughter isotopes, scientists have determined that the Solar System is 4.6 billion years old. Well, give or take a few million years. That age can be extended to most of the objects and material in the Solar System.

The United States Geological Survey(USGS) website has a lot of indepth material about how the age of the Solar System was determined. The basics of it are that all material radioactively decays into a stable isotope. Some elements decay within nanoseconds while others have projected half-lives of over 100 billion years. The USGS based their study on minerals that naturally occur in rocks and have half-lives of 700 million to 100 billion years. These dating techniques, known as radiometric dating, are firmly grounded in physics and are used to measure the last time that the rock being dated was either melted or disturbed sufficiently to re-homogenize its radioactive elements. This techniques returned an approximate age for meteorites of 4.6 billion years and Earth bound rocks around 4.3 billion years. The USGS admits that they were unable to find any rock that had not been altered by the Earths tectonic plates, so the age of the Earth could be refined in the future.

When the gasses of the early solar nebula began to cool, the first materials to condense into solid particles were rich in calcium and aluminum. Eventually solid particles of different elements clumped together to form the common building blocks of comets, asteroids, and planets. Astronomers have long thought that some of the Solar System’s oldest asteroids should be more enriched in calcium and aluminum, but, none had been identified until recently. The the Allende meteorite of 1969 was the first to show inclusions that were extremely rich in calcium and aluminum. It took 40 years for the spectra of the inclusions to be discovered and then extrapolates to very old asteroids still in orbit around the Sun. Astronomer Jessica Sunshine and colleagues made this discovery with the support of NASA and the National Science Foundation

Additionally, the Universe is thought to have been created about 13.7 billion years ago. Measuring two long-lived radioactive elements in meteorites, uranium-238 and thorium-232, has placed the age of the Milky Way at in the same time frame. From these measurements, it appears that large scale structures like galaxies formed relatively quickly after the Big Bang.

Here’s an article from Universe Today that gives more information about the radioactive dating process of studying meteorites, and another article about how the solar nebula probably lasted about 2 million years.

Here’s a great article from the USGS that explains how the dating process works, and a great series from UC San Diego.

We have recorded a whole series of podcasts about the Solar System at Astronomy Cast. Check them out here.