Le système solaire est composé du Soleil et des astres qui tournent autour de lui, sous l'effet de l'attraction gravitationnelle et de leur vitesse. L'unité astronomique est l'unité la plus adaptée pour exprimer les distances à l'échelle du système solaire. Les différents mouvements relatifs au système Soleil-Terre-Lune définissent les divisions du calendrier et expliquent les phases de la Lune et les phénomènes d'éclipse.
La description du système solaire
Le système solaire est composé d'une étoile, le Soleil, et des astres qui tournent autour de lui, comme les planètes et les satellites. Les mouvements des planètes sur leur orbite sont quasiment circulaires et uniformes et sont dus à l'attraction gravitationnelle exercée par le Soleil et à leur vitesse. À l'échelle du système solaire, on utilise l'unité astronomique pour exprimer les distances solaires.
Le Soleil, les planètes et les satellites
Le Soleil est une des nombreuses étoiles de notre galaxie. Tous les astres du système solaire, notamment les planètes, tournent autour du Soleil, et les satellites tournent autour des planètes.
De par sa masse très importante, le Soleil retient plusieurs astres (planètes, astéroïdes, comètes, etc.) en mouvement circulaire autour de lui. On appelle « système solaire » l'ensemble ainsi constitué.
Système solaire
Le système solaire est l'ensemble constitué par le Soleil et les astres (planètes, astéroïdes, comètes, etc.) qui tournent autour de lui.
De la même manière que le Soleil retient les planètes autour de lui, les planètes peuvent retenir des corps plus petits autour d'elles, il s'agit de leurs satellites.
Le mouvement des planètes
Les trajectoires des planètes autour du Soleil, appelées « orbites », sont quasiment circulaires. Leur vitesse étant pratiquement constante, on peut considérer que leur mouvement est circulaire et uniforme.
Autour du Soleil, les planètes décrivent des orbites plus ou moins circulaires à une vitesse quasiment constante. En simplifiant, on peut dire que leur mouvement est circulaire et uniforme.
Les interactions dans le système solaire
Les mouvements des astres dans le système solaire s'expliquent par l'attraction gravitationnelle et la vitesse qu'ils possèdent sur leur orbite.
Attraction gravitationnelle
L'attraction gravitationnelle est l'interaction qui s'exerce entre deux corps possédant une masse.
Les planètes du système solaire subissent l'attraction gravitationnelle exercée par le Soleil.
Les planètes tournent autour du Soleil et les satellites autour des planètes du fait de leur vitesse et de l'attraction gravitationnelle qui s'exercent entre ces astres. Pour que leur mouvement soit circulaire et uniforme, ces deux facteurs doivent, en quelque sorte, se compenser. En effet :
- Si la vitesse de la planète ou du satellite est trop faible ou si l'attraction gravitationnelle entre les deux astres est trop importante, la planète ou le satellite s'écrase sur l'astre qui l'attire.
- Si la vitesse de la planète ou du satellite est trop importante ou si l'attraction gravitationnelle entre les deux astres est trop faible, la planète ou le satellite s'échappe de l'attraction de l'astre qui l'attire.
Le mouvement d'un satellite lancé au-dessus de la Terre dépend de sa vitesse :
- Si sa vitesse est nulle, le satellite chute verticalement sur Terre. (1)
- Si sa vitesse est trop faible, le satellite chute sur Terre selon une trajectoire courbe. (2)
- Si sa vitesse est lancée avec une vitesse initiale suffisante, appelée vitesse de satellisation, il se met en orbite autour de la Terre. La valeur de la vitesse de satellisation dépend de l'altitude du point d'injection du satellite. (3)
- Si sa vitesse est supérieure à la vitesse de libération, le satellite échappe à l'attraction terrestre. (4)
Les distances dans le système solaire
L'unité astronomique est l'unité la plus adaptée pour exprimer les distances à l'échelle du système solaire.
Unité astronomique (u.a)
L'unité astronomique (u.a) est l'unité adaptée pour mesurer les distances à l'échelle du système solaire. Une unité astronomique correspond à la distance moyenne Terre-Soleil : 1 u.a = 150 millions de kilomètres.
Mercure, la planète la plus proche du Soleil, est située en moyenne à 0,385 u.a du Soleil et Neptune, planète la plus éloignée et située, en moyenne, à 30 u.a. Ces distances correspondent respectivement à environ 58 et 4 500 millions de kilomètres.
Pour mesurer des distances encore plus grandes, on utilise généralement l'année-lumière (a.l), qui est la distance que parcourt la lumière en une année : 1 a.l = 9 460 milliards de kilomètres.
Alpha du Centaure, l'étoile la plus proche du système solaire, est située à 4,37 années-lumière du système solaire.
Le système Soleil-Terre-Lune
Les différentes divisions du calendrier correspondent aux durées des différents mouvements de la Terre autour du Soleil et de la Lune autour de la Terre. Sur Terre, on voit toujours la même face de la Lune mais avec des formes ou phases différentes selon la façon dont elle est éclairée par le Soleil. Les éclipses ont lieu lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés.
Les mouvements de la Terre et de la Lune, et les divisions du calendrier
Les durées des différents mouvements de la Terre autour du Soleil et de la Lune autour de la Terre sont utilisées comme référence pour les différentes divisions du calendrier.
Les deux faces de la Lune
Depuis la Terre, on voit toujours la même face de la Lune car elle tourne sur elle-même en même temps qu'elle tourne autour de la Terre. Les phases de la Lune correspondent aux différentes façons dont on peut voir la face visible de la Lune, selon la manière dont elle est éclairée par le Soleil.
Les éclipses
Une éclipse solaire a lieu lorsqu'un point de la Terre est dans l'ombre de la Lune. Lors d'une éclipse lunaire, c'est la Lune qui est dans l'ombre de la Terre.
Les éclipses ont lieu lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés.
