Où se termine le système solaire ?

Selon la façon dont on la définit, la limite du système solaire peut être la ceinture de Kuiper, l'héliopause ou le nuage d'Oort.

Le système solaire est composé de huit planètes. Photo : NASA/JPL — Le système solaire est composé de huit planètes. Photo : *NASA/JPL*

Le système solaire est immense : il comprend huit planètes, cinq planètes naines, des centaines de lunes et des millions d’astéroïdes et de comètes. Ils gravitent tous autour du Soleil, et souvent les uns autour des autres, à des vitesses de plusieurs milliers de kilomètres par heure. Où se termine donc le système solaire ? La réponse dépend de la définition que l’on donne du système planétaire.

Selon la NASA, le système solaire possède trois frontières potentielles : la ceinture de Kuiper (une ceinture de corps rocheux au-delà de l'orbite de Neptune), l'héliogaine (le bord du champ magnétique du Soleil) et le nuage d'Oort (une région lointaine contenant des comètes qui est presque invisible depuis la Terre).

Ceinture de Kuiper

La ceinture de Kuiper s'étend de 30 à 50 unités astronomiques (UA) du Soleil (1 UA étant la distance Terre-Soleil). Cette région est peuplée d'astéroïdes et de planètes naines, comme Pluton, qui ont été éjectés du système solaire interne par des conflits gravitationnels avec les planètes.

Certains astronomes soutiennent que la ceinture de Kuiper devrait être considérée comme la limite du Système solaire, car elle représente ce qui aurait été le bord du disque protoplanétaire du Soleil. Le disque protoplanétaire est une ceinture de gaz et de poussière qui a ensuite donné naissance à des planètes, des lunes et des astéroïdes.

« Si nous définissons étroitement le système solaire comme étant simplement le Soleil et les planètes, alors le bord de la ceinture de Kuiper peut être considéré comme le bord du système solaire », a déclaré Dan Reisenfeld, chercheur au Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique, aux États-Unis.

La ceinture de Kuiper est parsemée d'astéroïdes entourant le système solaire. Photo : BBC — La ceinture de Kuiper est parsemée d'astéroïdes entourant le système solaire. Photo : *BBC*

Mais certains astronomes jugent cette définition trop simpliste. « Ce n'est pas tout à fait vrai. Les choses ont beaucoup bougé – principalement vers l'extérieur – depuis la formation des planètes », explique Mike Brown du California Institute of Technology (Caltech).

Par conséquent, la ceinture de Kuiper ne contient pas tout le Système solaire. En octobre 2023, la découverte d'une série de nouveaux objets en dehors de la ceinture de Kuiper a suggéré l'existence possible d'une « seconde ceinture de Kuiper » plus éloignée. Certains chercheurs pensent que l'incertitude entourant la limite extérieure de cette région rend impossible toute délimitation fiable du Système solaire.

Japon complet

L'héliopause est la limite extérieure de l'héliosphère, la région affectée par le champ magnétique solaire. À cette période, le vent solaire, ou flux de particules chargées émis par le Soleil, devient trop faible pour repousser le rayonnement incident provenant des autres étoiles et entités cosmiques de la Voie lactée.

« Comme le plasma à l'intérieur de l'héliogaine provient du Soleil et que le plasma à l'extérieur provient de la région interstellaire, certains considèrent l'héliogaine comme la frontière du système solaire », a expliqué Reisenfeld. L'espace extérieur à l'héliogaine est aussi souvent appelé « espace interstellaire » (l'espace entre les étoiles).

Deux sondes spatiales ont franchi l'héliopause : Voyager 1 en 2012 et Voyager 2 en 2018. En survolant l'héliopause, les sondes Voyager ont rapidement détecté des changements dans le type et l'intensité du magnétisme et du rayonnement venant vers elles. Cela suggère qu'elles ont franchi une sorte de limite, a déclaré Brown.

Cependant, l'héliosphère n'est pas sphérique, mais plutôt une masse allongée. Par conséquent, utiliser l'héliopause pour définir le système solaire créerait un système déformé, ce qui va à l'encontre des conceptions de certains chercheurs sur les systèmes planétaires.

Simulation du vol spatial de Voyager 1 et Voyager 2. Photo : NASA/JPL-Caltech — Simulation du vol spatial de Voyager 1 et Voyager 2. Photo : *NASA/JPL-Caltech*

Nuage d'Oort

Selon la NASA, le nuage d'Oort constitue la limite potentielle la plus éloignée et la plus large du système solaire, s'étendant jusqu'à environ 100 000 UA de l'étoile. « Ceux qui définissent le système solaire comme tout ce qui est gravitationnellement lié au Soleil considèrent que le bord du nuage d'Oort est le bord du système solaire », a déclaré Reisenfeld.

Pour certains chercheurs, il s'agit d'un choix idéal pour la limite du Système solaire, car, en théorie, un système planétaire est constitué de tous les objets en orbite autour d'une étoile. Cependant, d'autres chercheurs soutiennent que le nuage d'Oort est situé dans l'espace interstellaire et donc hors du Système solaire, même s'il est relié au Soleil. De plus, les scientifiques ne savent pas exactement où se termine le nuage d'Oort, ce qui en fait une limite moins fiable que la ceinture de Kuiper.

Les bordures les plus courantes

Des trois limites potentielles, l'héliogaine est celle la plus souvent utilisée par les chercheurs et la NASA pour définir le système solaire. En effet, elle est la plus facile à localiser et les caractéristiques magnétiques des deux côtés sont sensiblement différentes.

Mais cela ne signifie pas que tout ce qui se trouve au-delà de l'héliogaine doit être un objet interstellaire, comme le rocher spatial géant 'Oumuamua, explique Reisenfeld. « Le nuage d'Oort fait également partie de la matière qui compose les planètes. Il s'agit donc de matière du système solaire, et non de matière interstellaire », précise-t-il.

Thu Thao (selon Live Science )

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