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 Astronomie - Planètes - Neptune +Pluton+Trou noir

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ninnenne
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Messages : 18848
Date d'inscription : 08/03/2012
Localisation : belgique

MessageSujet: Astronomie - Planètes - Neptune +Pluton+Trou noir   Lun 22 Sep - 14:32

Astronomie - Planètes - Neptune -


Neptune détient la huitième place, quant à son éloignement par rapport au Soleil ; c'est également la géante gazeuse la plus externe. Toutefois, sa position variable fait que, 20 années sur 248, elle prend la neuvième place, et devient alors la plus externe de toutes les planètes. En effet, la faible excentricité orbitale de Pluton fait que cette dernière est, par moments, plus proche du Soleil que Neptune.

Neptune n'est pas visible dans le ciel nocturne à l'oeil nu ; pour cette raison elle était inconnue des civilisations anciennes.

Neptune gravite autour du Soleil, à une distance de 4 497,81 millions de kilomètres. Son orbite est quasi circulaire (d'excentricité 0,01) et sa période sidérale dépasse 164 ans.

Cette planète est 17 fois plus massive que la Terre. Avec un diamètre de 49 528 kilomètres, elle est cependant plus petite qu'Uranus.

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Elle possède un champ magnétique, résultant de l'action de dynamo du centre, conducteur d'électricité.

Neptune est une planète bleue, couleur dont l'eau n'est pas à l'origine, mais qui est due à une faible proportion de méthane dans l'atmosphère. Le méthane absorbe la lumière rouge et réfléchit la lumière bleue.



Neptune possède un système d'anneaux, toutefois moins spectaculaire que celui de Saturne, puisque les anneaux sont très sombres et peu visibles. Cependant, phénomène unique en son genre, ils contiennent des arcs, ou amas de matière.
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Comparatif entre Neptune et la Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa

Les huit satellites de Neptune sont petits et sombres, à l'exception de Triton, grand satellite possédant des geysers actifs.
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Neptune et Triton.

Elle présente de nombreux traits de similitude avec Uranus, mais elle est un peu plus dense. La sonde Voyager 2 l’a survolée en 1989, révélant la dynamique insoupçonnée de son atmosphère et confirmant qu’elle est entourée d’anneaux de matière, à l’instar des autres grosses planètes du système solaire.
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[size=24]Astronomie - planète - Pluton -



Pluton n’est plus considéré comme une planète depuis le 24 août 2006. En effet, lors de la 26e assemblée générale de l’Union Astronomique Internationale, les astronomes ont décidé que Pluton ne devait plus être considéré comme une planète mais comme une planète naine.
Le numéro d'objet mineur 134340 lui a été attribué le 7 septembre 2006.

Cependant, cette nouvelle appellation ne fait pas l’unanimité. Une pétition de plus de 300 scientifiques a été mise en place pour contester cette décision. Affaire à suivre …

Certains astronomes pensent que Pluton serait un satellite de Neptune qui se serait détaché de sa planète.
Mais la présence de Charon tend à exclure cette hypothèse. On pense plutôt aujourd’hui que Pluton est un spécimen de gros astéroïde qui n’a jamais été capturé par une planète car il décrivait une orbite stable : ce serait le représentant le plus volumineux et le plus proche d’une ceinture d’astéroïdes située au-delà de Neptune et appelée « ceinture de Kuiper ».

Avant le 26 août 2006, Pluton était la plus petite planète du système solaire. Au cours des 20 dernières années, nos connaissances sur Pluton ont fait un grand bond en avant, même si les caractéristiques, la composition et l'évolution de sa surface, ne reposent que sur des théories. Elle est la seule « planète » qui n'a pas été survolée par une sonde spatiale. Pluton reste donc peu visible, lointaine et méconnue, portant ainsi bien le nom du dieu romain des mondes inférieurs.

Pluton a été repérée en 1906 par l’astronome américain Percival Lowell et découverte au télescope en 1930 par Clyde Tombaugh aux Etats-Unis, dans l’Arizona.

Une orbite excentrique

Pluton gravite sur le bord externe du système solaire, à une distance moyenne de 5 914 millions de kilomètres. Son orbite est la plus excentrique (0,25) de toutes celles des planètes.

L'orbite de Pluton est également inhabituelle, car fortement inclinée (17°) par rapport au plan du système solaire. Cette planète croise régulièrement l'orbite de Neptune, mais grâce à sa forte inclinaison orbitale, toute collision est évitée.

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Son diamètre est de seulement 2 304 kilomètres. Pluton effectue sa révolution en 247 ans et 314 jours. Sa période de rotation sur elle-même est de 6,39 jours dans le sens rétrograde.

Aucun champ magnétique n'a été détecté.

Atmosphère. Température

Une faible atmosphère a été détectée sur Pluton, d'une pression de seulement 3 microbars (3 millionièmes de bar). Sa pression atmosphérique correspond à 3 milliardièmes de celle de la Terre. Son atmosphère se compose de méthane (CH4) et d'azote (N2).

La température moyenne à la surface de Pluton est de 50 K, ou environ -220° C.
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Rapport Pluton-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa

Il semble que la planète soit en grande partie recouverte d’azote et de méthane gelés, mais certaines mesures suggèrent aussi la présence de silicates à sa surface, ou la température est toujours inférieure à - 200 °C (avec toutefois des variations de plus de 10 °C selon la distance au Soleil). Elle présente une atmosphère très ténue, vraisemblablement constituée surtout d’azote et qui se condense peut-être à la surface quand Pluton se trouve au plus loin du Soleil.

Satellite

L’intérêt pour Pluton s’est renforcé depuis qu’on lui a découvert, en 1978, un satellite, Charon.

Ce dernier porte le nom du rocher, de la mythologie grecque, qui faisait traverser le Styx aux âmes des défunts, pour les conduire dans les mondes inférieurs de Pluton. Charon est un satellite inhabituel, car il est d'une taille semblable à celle de sa planète parent. Le système Pluton-Charon ressemble donc plus à une planète double, ou à un satellite double. Charon ne gravite pas autour de Pluton ; Pluton et Charon gravitent l'un autour de l'autre, autour du même centre de gravité.


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Pluton et son satellite Charon obtenue par le télescope spatial Hubble.

Pluton est passée au plus près du Soleil en 1989 et son rapprochement relatif a été mis à profit pour l’étudier de façon intensive. Depuis 1999, elle est à nouveau plus éloignée du Soleil que Neptune, mais elle n’atteindra l’aphélie de son orbite qu’au XXIIe s.

Les 3 lunes de Pluton (Novembre 2005)

Les astrophysiciens ont découvert, le 15 mai 2005, deux nouvelles lunes pour Pluton, la dernière planète du système solaire. Outre Charon, repérée en 1978, deux autres astres semblent tourner autour de Pluton, comme le montre les images du télescope Hubble.
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Pluton et Charon

Pour le moment, ces lunes sont modestement appelées S/2005 P1 et S/2005 P2. Les scientifiques ont vu leur découverte confortée par des images de 2002. Les premières estimations font état de "deux petites lunes": 64 et 200km. Rappelons que Charon, avec 1170 km, est deux fois moins grande de Pluton, 2270km. Les deux nouvelles lunes tourneraient entre 45 000 et 65 000 km en orbite autour de Pluton.
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Les lunes de Pluton le 15 Mai 2005

Pour le moment, en effet, les chercheurs évoquent deux hypothèses. Soit ces deux lunes se sont formées en même temps que Charon, suite à une collision; ce qui expliquerait donc une orbite circulaire. Soit Pluton a capturé ces deux astres dans la ceinture de Kuiper; une orbite excentrique serait donc plus probable.
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Le deuxième cliché du 18 Mai semble montrer que les lunes sont en orbite autour de Pluton.
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Astronomie - Le Trou noir -







L’idée du « trou noir » est née il y a deux siècles. Désignant des astres hypothétiques qui seraient capables d’engloutir toute matière passant à leur portée, les trous noirs sont les corps célestes les plus mystérieux.


La théorie du trou noir fascine car, théoriquement, elle permettrait de voyager dans l'espace de manière instantanée. Mais qu'en est-il vraiment ?



La théorie du trou noir



Le terme « trou noir » a été employé pour la première fois en 1967 par John Wheeler. Grâce à nos connaissances sur les mécanismes de formation et de mort des étoiles, l’existence des trous noirs a pu être confirmée.

Pour simplifier, on peut dire que la théorie est partie du principe qu’à priori, rien ne s’oppose à ce qu’il puisse exister des objets si denses et si massifs que la lumière elle-même ne pourrait s’en échapper.


Selon Newton, « tous les objets de l’univers s’attirent mutuellement avec une force inversement proportionnelle au carré de la distance ».
Ce qui signifie que pour échapper à l’attraction gravitationnelle exercée par une planète ou une étoile, il faut dépasser la vitesse de la lumière.


La vitesse suffisante est appelée « vitesse de libération ». Exemple : pour quitter la Terre, une fusée doit atteindre 11,2 Km/s. La vitesse de libération de la Terre est donc de 11,2 Km/s
Donc, si on suppose qu’il existe des astres suffisamment massifs pour que la lumière elle-même ne puisse s’en échapper, cela signifie que la vitesse de libération de ces astres est supérieure à celle de la lumière soit environ 300 000 Km/s.


Cette théorie a été émise conjointement par John Michell en 1783 et par Pierre Simon de Laplace en 1796.

Mais à cette époque on ne connaissait pas encore la vitesse de la lumière.




Qu’est ce qu’un trou noir ?



En réalité, les trous noirs ne sont rien d’autre que des résidus d’étoiles massives qui ont explosé en supernova.





Les restes de la supernova Puppis A - Nasa -



Après l’explosion, il reste au centre de l’astre mort un noyau ultra dense de quelques kilomètres de diamètre.


Il y a à partir de là deux solutions :
1/ Si sa masse ne dépasse pas trois fois celle du soleil, le noyau dense ne peut plus se comprimer et demeure en l’état. C’est une étoile à neutrons.


2/ Si sa masse dépasse d’au moins trois fois celle du soleil, la gravité devient si forte que l’effondrement sur lui-même se poursuit. L’astre mort devient alors un trou noir.
Donc, quand une étoile a épuisé son hydrogène, elle s'effondre sous l'effet de sa propre gravité. L'étoile devient des centaines de fois plus grosse: c'est une géante rouge.


Si l'étoile est plus massive que le soleil, elle devient plus grande qu'une géante rouge: c'est une supergéante.


Puis la supergéante s'effondre brutalement et libère une énergie phénoménale qui pulvérise l'étoile: c'est une supernova. Les trous noirs sont donc la conséquence de la mort des étoiles les plus massives.







Que font les trous noirs ?



Selon le principe de la relativité générale, tout corps déforme l’espace temps qui l’entoure. Cette déformation de l’espace-temps n’est pas perceptible près de la Terre qui n’est pas massive.
Cette déformation est déjà observable près du soleil.
A proximité d’un trou noir, elle est très marquée. Donc, les distances sont raccourcies. Par exemple, les durées seraient allongées. Une seconde serait plus longue à côté d’un trou noir que sur Terre.

Ainsi, plus on se rapproche d’un trou noir et plus le temps se ralentit.







Le 24 février 1987, cette supernova a explosé dans le Grand Nuage de Magellan



Mais, dans la mesure où toutes nos lois physiques ne peuvent s’appliquer, personne ne peut dire vraiment ce qui se passe au sein d’un trou noir.

Tout objet qui entre dans l’horizon d’un trou noir s’y enfonce sans retour possible.


Théoriquement, on pourrait s’approcher d’un trou noir à une certaine distance et se satelliser autour s’en s’y engloutir. Mais, l’expérience n’a jamais été tentée.



Observation d’un trou noir



En 1997, une équipe du service d’astrophysique du CEA a réussi, pour la première fois, à observer les phénomènes qui se produisent à proximité d’un trou noir.
Il s’agissait dans ce cas précis de matière arrachée à une étoile voisine. L’astre baptisé GRS 1915+105 était à 40 000 années-lumière de la Terre.

Il avait été détecté en 1992.


Dans la mesure où des supernovas explosent en permanence au sein de la galaxie, il se créerait de nouveaux trous noirs en continu.






Noyau de la galaxie NGC 4261, vu par le téléscope spatial Hubble. Il ressemble à un disque d'accrétation entourant un trou noir hypermassif



Il faut souligner que l'on peut observer ce qui se passe dans le voisinage d'un trou noir mais pas le trou noir par lui-même. La lumière ne pouvant s'échapper d'un trou noir, il est invisible.
Les représentations qu'on peut en avoir ne sont que des vues d'artiste.






Représentation d'un trou noir.



Trou noir et voyage interstellaire



Les trous noirs auraient un symétrique dans une autre partie de l’univers. Par opposition, on les appelle des fontaines blanches ou « trous blancs ».


Si un trou noir absorbe la matière, le trou blanc la rejette.
Donc, en théorie, un trou noir relié à un trou blanc créerait une porte spatio-temporelle. Ce serait donc un voyage instantané.





Représentation d'un trou noir absorbant la matière



Prenons le cas d’un voyage qui serait effectué par un équipage vers les espaces interstellaires à bord d’un vaisseau. Le principe a bien sûr été largement étudié avec notamment le projet Dédale élaboré dans les années 70.


Très schématiquement, disons que le concept se basait sur de nouvelles avancées en physique nucléaire, notamment sur la fusion.


Si un vaisseau était capable de se déplacer à 90% de la vitesse de la lumière, il serait soumis à la déformation de l’espace-temps.

Par exemple, Alpha du Centaure, distante de 4,3 années-lumière serait atteinte en 3 ans. Le centre de la Voie Lactée, à 30 000 années-lumière, serait atteint en 10 ans.

Mais, sur Terre, des millions d’années se seraient écoulés.



Ce type de voyage serait donc sans retour.







La nébuleuse du Crabe est ce qui reste de la première supernova du millénaire, qui explosa en 1054



On comprend mieux pourquoi les trous noirs fascinent autant. Ils pourraient représenter le seul moyen de voyager instantanément dans l’univers.

Malheureusement, le champ gravitationnel exerce des effets tellement destructeurs que le passage dans un trou noir nous semble définitivement impossible.
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Suite et fin pour demain!!!!


bonne après midi 1   Ninnenne   
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