PLANÈTES

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L’exploration des planètes

À la suite des découvertes de Galilée, l’observation des planètes avec les télescopes a permis d’étudier la morphologie de leur atmosphère ou de leur surface et certains phénomènes comme celui de la Grande Tache rouge, vaste tourbillon présent dans l’atmosphère de Jupiter depuis plus de trois siècles. Plus tard, au début du xxe siècle, avec l’apparition de la spectroscopie – science qui analyse le rayonnement en fonction de sa longueur d’onde –, il devient possible d’obtenir des informations sur leur composition chimique. C’est ainsi qu’avant l’ère spatiale on savait déjà que l’atmosphère de Mars et celle de Vénus étaient majoritairement composées de dioxyde de carbone tandis que dans celles de Jupiter et Saturne, dominées par l’hydrogène, le carbone était sous forme de méthane et l’azote sous forme d’ammoniac. La planète Mercure, quant à elle, est trop petite et trop proche du Soleil pour pouvoir conserver une atmosphère stable.

L’exploration spatiale des planètes débute dans les années 1960 dans un contexte de concurrence féroce entre les États-Unis et l’Union soviétique. L’exploration robotique se concentre d’abord sur Vénus et Mars, les voisines de la Terre, et est jalonnée d’échecs. Le premier succès vient de Mariner-4, sonde spatiale américaine lancée en 1964, qui prend les premières images du sol martien. Ces nouvelles données mettent ainsi un terme au mythe vivace des canaux martiens – structures rectilignes qui seraient l’œuvre d’une vie intelligente –, né près d’un siècle auparavant d’une illusion d’optique autour des observations de Giovanni Schiaparelli (1835-1910). Toujours sur Mars, le succès des missions Mariner-9 (1971-1972) puis Viking entre 1976 et 1982 – comprenant deux orbiteurs (sondes spatiales orbitant autour de la planète) et deux modules de descente ou atterrisseurs – permet un bond en avant dans la connaissance de Mars, son atmosphère, sa surface et ses variations saisonnières. Hélas, le programme Viking ne trouve pas de trace de vie sur cette planète, ce qui entraînera une suspension du programme martien de la NASA (National Aeronautics and Space Administration) pendant une vingtaine d’années. La planète Vénus est la cible privilégiée de l’Union soviétique qui, dans le cadre de son programme Venera, y envoie une succession de sondes, rapportant en 1975 les premières images de la surface de cette planète. Plus tard, en 1992, la mission Magellan de la NASA, équipée d’un radar, permet de cartographier sa surface à partir d’images de synthèse.

Planète Mars vue par Viking-1

Photographie : Planète Mars vue par Viking-1

Cette vue est en fait une compilation d'images de la planète Mars qui ont été obtenues par la sonde spatiale américaine Viking-1 en 1976. On observe une longue traînée plus ou moins sombre, légèrement inclinée à proximité de l'équateur, qui traverse toute la planète : il s'agit du... 

Crédits : NASA/ USGS

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Vénus observée par la mission américaine Magellan

Photographie : Vénus observée par la mission américaine Magellan

Cachée par l'épaisse couche nuageuse qui la recouvre, la surface de Vénus a été cartographiée de 1990 à 1994 par le radar à synthèse d'ouverture équipant la sonde spatiale américaine Magellan alors en orbite autour de cette planète. Les images ont montré que le sol de Vénus est... 

Crédits : NASA/ JPL

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Quant aux planètes géantes, elles font l’objet d’une mission très ambitieuse de la NASA. Profitant d’une configuration orbitale très favorable, la sonde spatiale Voyager-1 survole Jupiter, Saturne et Titan (le plus gros satellite de Saturne) en 1979 et 1980 tandis que Voyager-2, sa jumelle, survole successivement les quatre planètes géantes et leurs satellites entre 1979 et 1989. L’acquisition, grâce à l’exploration spatiale, de ces nouvelles bases de données, sur les planètes telluriques comme sur les planètes géantes, marque, dès la fin des années 1970, l’essor d’une nouvelle science, la planétologie. L’exploration continue avec des missions de longue durée, utilisant orbiteurs et sondes de descente : c’est la mission Galileo dont la sonde de descente plonge dans l’atmosphère de Jupiter en 1995, puis la mission Cassini-Huygens dont le module se pose à la surface de Titan en 2005 ; cette dernière mission se prolongera jusqu’en 2017. En 2015, la sonde New Horizons survole la surface de Pluton. En 2016, la sonde Juno s’approche à son tour de Jupiter pour tenter en particulier de mieux comprendre sa structure interne.

Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc

Photographie : Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc

Cette image, acquise par la sonde Voyager-2, le 3 juillet 1979, depuis une distance de 6 millions de kilomètres, couvre une grande partie de l'hémisphère Sud de Jupiter. La Grande Tache rouge, bordée à l'ouest par une zone turbulente qui confère aux nuages un aspect tourbillonnaire, est... 

Crédits : NASA / Jet Propulsion Laboratory

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Le sol de Titan observé par la sonde Huygens en 2005

Photographie : Le sol de Titan observé par la sonde Huygens en 2005

Lors du survol du système de Saturne par les sondes Voyager, le satellite Titan avait capté l'attention des scientifiques. Il fut alors décidé de préparer un programme spécialement dédié à l'étude du système de Saturne et à celle de son plus gros satellite. Lancée en octobre 1997, la... 

Crédits : NASA/ JPL

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Anneaux de Saturne

Photographie : Anneaux de Saturne

Vus depuis la Terre, les anneaux de Saturne, toujours éclairés par le Soleil, paraissent très brillants. Cette image, acquise par la sonde Cassini le 19 janvier 2007, d'une distance de 1,23 million de kilomètres, montre la face non éclairée de ces anneaux avec leurs véritables couleurs.... 

Crédits : NASA/ JPL/ Space Science Institute

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Jupiter vu par la sonde spatiale Juno

Photographie : Jupiter vu par la sonde spatiale Juno

Cette image, prise le 27 août 2016, alors que Juno était à 703 000 kilomètres de Jupiter, montre notamment les régions polaires de l'hémisphère Nord de cette planète, sans bandes atmosphériques et couvertes d'une brume bleue. L'analyse de la structure profonde de Jupiter permettra de... 

Crédits : NASA/ JPL-Caltech/ SwRI/ MSSS

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Face à cette moisson d’informations, qu’avons-nous appris ? La première leçon est sans doute l’extraordinaire diversité des objets du Système solaire. Elle se manifeste en particulier dans les différences entre les planètes Uranus et Neptune que l’on aurait pu croire jumelles (alors que Neptune a une énergie interne et une activité dynamique bien plus fortes qu’Uranus), ou encore dans le fossé qui sépare Io, le satellite le plus proche de Jupiter, siège d’un volcanisme actif, des trois autres galiléens, couverts de glace et niches potentielles pour l’exobiologie. 

Depuis les années 1970, grâce à la mission Vi [...]

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Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites

Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Planètes : caractéristiques orbitales

Planètes : caractéristiques orbitales
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Planètes : propriétés physiques

Planètes : propriétés physiques
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Planète Mars vue par Viking-1

Planète Mars vue par Viking-1
Crédits : NASA/ USGS

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Écrit par :

  • : directrice de recherche émérite au CNRS, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique de l'Obsrvatoire de Paris

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Pour citer l’article

Thérèse ENCRENAZ, « PLANÈTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/planetes/