Selon la définition qui en est donnée, la limite du système solaire peut être la ceinture de Kuiper, l'héliopause ou le nuage d'Oort.
Le système solaire est composé de 8 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. Tous orbitent autour du Soleil, et souvent les uns autour des autres, à des vitesses de plusieurs milliers de kilomètres par heure. Mais où s’arrête le système solaire ? La réponse dépend de la définition que l’on donne au terme « 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’héliopause (la limite du champ magnétique du Soleil) et le nuage d’Oort (une région lointaine contenant des comètes, 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 correspond à la distance entre la Terre et le Soleil). Cette région est peuplée d'astéroïdes et de planètes naines, comme Pluton, éjectés du système solaire interne par des interactions gravitationnelles avec les planètes.
Certains astronomes affirment que la ceinture de Kuiper devrait être considérée comme la limite du système solaire, car elle représente ce qui aurait été la limite du disque protoplanétaire du Soleil. Les disques protoplanétaires sont des anneaux de gaz et de poussière qui ont ensuite évolué pour former des planètes, des lunes et des astéroïdes.
« Si l'on définit strictement le système solaire comme étant uniquement composé du Soleil et des planètes, alors la limite de la ceinture de Kuiper peut être considérée comme la limite 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 remplie d'astéroïdes qui entourent le système solaire. Photo : BBC
Mais certains astronomes jugent cette définition trop simpliste. « Ce n’est pas tout à fait exact. 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 de plusieurs nouveaux objets en dehors de la ceinture de Kuiper a suggéré l'existence possible d'une « seconde ceinture de Kuiper » plus éloignée. Certains chercheurs estiment que l'incertitude quant à la limite extérieure de cette région empêche de la considérer comme une frontière fiable du système solaire.
Japon complet
L'héliopause est la limite extérieure de l'héliosphère, la région influencée par le champ magnétique solaire. À l'héliopause, le vent solaire, ou flux de particules chargées émis par le Soleil, devient trop faible pour repousser le rayonnement provenant d'autres étoiles et corps célestes de la Voie lactée.
« Comme le plasma à l'intérieur de l'héliogaine provient du Soleil et que le plasma à l'extérieur de l'héliogaine provient du milieu interstellaire, certains considèrent l'héliogaine comme la limite du système solaire », a expliqué Reisenfeld. L'espace situé au-delà de l'héliogaine est également 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 émis vers elles. Cela suggère qu'elles ont franchi une sorte de frontière, 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 aboutirait à un système déformé, ce qui contredit l'avis de certains chercheurs en systèmes planétaires.
Simulation du vol spatial des sondes 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 étendue du système solaire, s'étendant jusqu'à environ 100 000 UA de l'étoile. « Ceux qui définissent le système solaire comme l'ensemble des corps liés gravitationnellement au Soleil considèrent que la limite du nuage d'Oort marque la limite du système solaire », a déclaré Reisenfeld.
Pour certains chercheurs, le nuage d'Oort représente une limite idéale du Système solaire car, en théorie, un système planétaire est constitué de tous les objets orbitant autour d'une étoile. Cependant, d'autres chercheurs affirment que le nuage d'Oort se situe dans l'espace interstellaire et donc en dehors du Système solaire, même s'il est lié au Soleil. De plus, les scientifiques ignorent encore où se termine exactement le nuage d'Oort, ce qui en fait une limite moins fiable que la ceinture de Kuiper.
Frontières les plus courantes
Parmi les trois frontières potentielles, l'héliogaine est celle que les chercheurs et la NASA utilisent le plus souvent pour définir le système solaire. Cela s'explique par sa facilité de localisation et par les différences significatives de caractéristiques magnétiques entre ses deux faces.
Mais cela ne signifie pas que tout ce qui se trouve au-delà de l'héliogaine soit forcément un objet interstellaire, comme le gigantesque astéroïde 'Oumuamua, explique Reisenfeld. « Le nuage d'Oort fait partie des matériaux qui constituent les planètes ; il contient donc des matériaux du système solaire, et non des matériaux interstellaires », précise-t-il.
Thu Thao (Selon Live Science )
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