Le système solaire

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Neptune

Huitième et avant-dernière planète du système solaire par sa position, quatrième par sa taille, Neptune en est la troisième plus massive. Par ses dimensions, sa structure et sa composition chimique, elle s'apparente à Uranus. Elle doit son nom au dieu romain de la mer.

Quelques chiffres

  Valeurs
relatives
Valeurs
absolues
Orbite 30.1 UA 4'504'000'000 km
Masse 17.15 1.0 x 1026 kg
Diamètre 3.88 49'500 km
Révolution   164.81 ans
Rotation   16h 03'
Inclinaison   1°46'
Excentricité   0.009
Densité   1.64
Uranus

 

Découverte

Lorsque, le 23 septembre 1846 à l'observatoire de Berlin, Johann Gottfried Galle et Heinrich d'Arrest découvrirent la planète Neptune ce ne fut ni un effet du hasard ni, comme Herschell pour Uranus 65 ans plus tôt, à la suite d'un arpentage systématique du ciel : Ils venaient de recevoir une lettre de leur collègue français Urbain Le Verrier qui en avait calculé, à un degré près, la position probable.

En étudiant la trajectoire d'Uranus, les astronomes avaient en effet remarqué que celle-ci semblait mettre en défaut les lois de Newton. Plusieurs scientifiques en conclurent qu'il devait exister un autre corps dont la masse venait perturber sa route.

Le jeune chercheur anglais John Couch Adams, en 1843, fut le premier à en calculer la position avec une précision qui aurait dû suffire à sa localisation. Hélas pour lui, et pour eux, ses collègues anglais ne le prirent pas trop au sérieux laissant à d'autres la gloire de la découverte.

C'est donc Le Verrier qui, trois ans plus tard et indépendamment d'Adams, prit en compte les orbites d'Uranus, Jupiter et Saturne, pour prédire l'emplacement de Neptune.

Cette découverte, qui marqua l'apogée de la mécanique newtonienne, eut un retentissement considérable.

Exploration

Neptune fut la dernière étape marquante dans le fabuleux périple de Voyager 2. Le 25 août 1989, douze ans après son lancement, la sonde frôlait le pôle nord neptunien, à moins de 5000 km.

NeptuneTriton Cinq heures plus tard, elle survolait la plus grande lune, Triton, à environ 40'000 km. Ce fut là l'ultime objet visité par cet extraordinaire engin qui poursuit sa route aux confins du système solaire en transmettant encore des données sur son environnement.

En guise d'adieu, la sonde prit cette dernière photo de Neptune et de son satellite Triton

 

Orbite

Il faut près de165 années terrestres à Neptune pour parcourir son orbite quasi circulaire à 4,5 milliards de km du Soleil. Depuis sa découverte, elle n'a donc pas encore accompli un tour complet. Ce sera fait en 2011.

 

Composition

La composition de Neptune rappelle celle d'Uranus. Un petit noyau central rocheux autour duquel on trouve une couche de glaces (eau, méthane, ammoniac). La couche extérieure, gazeuse, forme l'atmosphère neptunienne composée d'hydrogène et d'hélium avec des traces de méthane.

 

Vents

La sonde Voyager a photographié, lors de son passage, une grande tache bleue, d'un diamètre équivalent à celui de la Terre, qui rappelle la grande tache rouge de Jupiter. Un autre nuage blanc, de forme irrégulière, tournant autour de la planète en 16 heures fut surnommé "le scooter".

Mais huit ans plus tard, on ne les a plus retrouvée sur des clichés pris par le télescope spatial. D'autres formations nuageuses ont par contre été relevées.

Il semble donc que l'atmosphère neptunienne soit le théâtre de phénomènes dynamiques intenses. Les vents, les plus violents du système solaire, peuvent souffler à près de 2000 km/h.

Cette activité est certainement favorisée par le fait que Neptune produit une énergie propre (2,8 fois plus qu'elle n'en reçoit du Soleil) et par la forte inclinaison de la planète sur le plan de l'écliptique (29°) qui génère un phénomène de saisons.

TacheBleue

 

Anneaux

Voyager 2 a confirmé que Neptune, comme les autres géantes gazeuses, possède un système d'anneaux :

Anneau Distance
[km]
Largeur
[km]
1989 N3R 41'900 15
1989 N2R LeVerrier 53'200 15
1989 N4R Lassel, Arago 53'200 5800
1989 N1R 62'930 < 50
Adams

L'anneau extérieur, Adams, paraît formé de trois arcs tressés que l'on a baptisé: Liberté, Egalité et Fraternité. Le déplacement de la sonde a accentué l'apparence spiralée en causant un léger étalement de l'image.

 

Stellites

Avant le passage de Voyager 2 en 1989, on ne connaissait que deux satellites à Neptune: Triton, le plus gros, découvert par Lassel en 1846 quelques semaines seulement après la découverte de la planète et Néréide repéré en 1949 par Gerard Kuiper.

Satellites Diamètre
[km]
Distance
[km x 1000]
Masse
[kg]
Découverte
Naïade 29 48'000   1989
Thalassa 40 50'000   1989
Despina 74 52'500   1989
Galatée 79 62'000   1989
Larissa 104 x 89 73'600   1989
Protée 200 117'600   1989
Triton 1'350 354'800 2.14 x 1022 1846
Néréïde 170 5'513'000   1949

On connaît peu de chose sur les cinq satellites intérieurs sinon qu'ils sont de forme irrégulière et qu'ils orbitent dans le plan équatorial de Neptune. Il en est de même pour Protée qui, bien que plus gros que Néréides, est resté bien discret, sa surface fortement cratérisée étant fort peu lumineuse.

Triton, qui a eu droit aux attentions de Voyager 2 est mieux connu :

Triton Comme Néréide, elle présente la particularité d'une orbite fortement inclinée qui laisse supposer qu'il s'agit d'anciens astéroïdes capturés.
D'une densité proche de 2, Triton paraît essentiellement composé de roches et de glaces. Sa surface, jeune et peu cratérisée, n'absorbe que peu les maigres rayons solaires, la température y est donc très basse (-235°C).

 

L'atmosphère très ténue est essentiellement composée d'azote avec des traces de méthane.

L'avenir lointain de Triton semble bien compromis: Son orbite rétrograde est à ce point usée par les effets de marées que le satellite finira par se briser en morceaux ou s'écrasera sur Neptune.

  Triton2

Champ magnétique

Comme celui d'Uranus, le champ magnétique de Neptune est fortement incliné (47°) par rapport à son axe de rotation et fortement décentré par rapport à son centre de gravité.

 

Observation

A condition de connaître sa position, il est relativement aisé de repérer Neptune au moyen d'un instrument d'amateur. La planète se présente sous la forme d'un petit disque bleu-verdâtre, de 2 secondes d'arc, ce qui la rend facilement reconnaissable au milieu des étoiles environnantes.


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