Système solaire

Sept Grands Satellites

Ganymède

X

2630

Titan

X

2576

Mercure

2440

Callisto

X

2410

Io

X

1821

Lune

1737

Europe

X

1560

Triton

X

1353

Transneptuniens

Eris

1300

Pluton

1195

Huit Moyens Satellites

Titania

X

790

Obéron

X

761

Rhéa

X

764

Japet

X

736

Charon

604

Ariel et Umbriel

X X

579 / 585

Dione,

X

561,5

Thetys.

X

533

Astéroïdes

Ceres

476

Pallas - Vesta

Diamètres

Six Petits Satellites

Encelade ,

X

504

Miranda

X

471

Proteus

X

420

Mimas

X

400

Nereid

X

340

Hyperion .

X

360 * 280 * 225

Centaure

Chariklo

260

Très Petits satellites

Phoebe

X

230 * 220 * 210

Larissa

X

216 * 214 * 168

....

Amalthea

X

250 * 146 * 128

....

Phobos (de Mars)

26.8 * 22.4 * 18.4

0-100 km

Atmosphère terrestre

La pression se divise par deux tous les 5,6 kilomètres environ. Ainsi elle est environ 3 fois moindre sur l'Everest qu'au niveau de la mer, et 4 fois moindre à l'altitude normale des avions (10km). Cette épaisseur de division par 2 est en fait proportionnelle à la température. Ainsi elle rétrécit avec le froid (les plus froids intervalles étant -50°C de 15 à 30 km, -80°C de 80 à 100 km), et elle varie suivant le cycle de l'ensoleillement, produisant des marées atmosphériques. Le libre parcours moyen d'une molécule d'air, inversement proportionnel à la densité ou à la pression, passe donc de 68 nm au niveau de la mer, à environ 10 cm (?) à l'altitude de 100 km.

100-600 km

Thermosphère

La température augmente fortement avec l'altitude à cause de l'absorption des rayons solaires de haute énergie, pouvant atteindre 1500°C suivant l'activité solaire. Dès lors la diminution de la pression avec l'altitude devient moins nette. On a encore de la chance que le champ magnétique terrestre fasse écran à une grande partie du vent solaire, car les températures élevées qu'il engendre facilitent l'échappement des gaz hors du champ de gravité. L'échappement est d'autant plus important pour les molécules légères, l'épaisseur de division par 2 de la pression partielle étant par ailleurs inversement proportionnel à la masse de la molécule considérée (en haute altitude où les molécules se raréfient indépendamment suivant leur type, contrairement à la basse atmosphère où le mélange uniformise la composition), peu différente entre l'oxygène O2 (32) et l'azote (28), mais bien plus faible pour l'hélium (4) ou le dihydrogène H2 (2), pour ne pas parler de l'hydrogène atomique, la température élevée et la pression très basse favorisant par ailleurs la dissociation des molécules en formes plus légères.

200-2000 km

Orbite basse

Vitesse orbitale: 7,7 km/s, ou 27500 km/h. De nombreux déchets de toutes taille y résident, dangereux pour les satellites en fonction. Leurs collisions multiplient leur nombre (même si cela en réduit la masse par entrée d'une partie des morceaux dans l'atmosphère), ce qui posera de plus en plus de problèmes pour les activités spatiales à l'avenir. Cependant le frottement à l'atmosphère subsiste et finit par faire chuter les objets dans l'atmosphère en quelques années suivant leur altitude si une nouvelle poussée n'est pas régulièrement appliquée. En pratique les altitudes employées sont supérieures à 300 km pour réduire le frottement à des valeurs raisonnables.

320-347 km

Station Spatiale Internationale

Objet visible à l'oeil nu à certaines heures du matin ou du soir où elle est encore au jour. Consultez les éphémérides (suivre les liens en note de bas de page de l'article à son sujet).

559 km

Téléscope spatial Hubble

Vient d'être rénové et devrait ainsi bientôt fournir des images et données bien plus riches et extraordinaires encore qu'il n'a fait jusqu'ici. Malgré son altitude plus élevée, le frottement à l'atmosphère peut le faire chuter en une vingtaine d'années (tout dépend de son orientation qui peut minimiser l'effet)

6 370 km

Mesure du rayon terrestre.

Précisément, 6536,7 km aux pôles et 6378,1 km à l'équateur. La Terre est parmi les planètes telluriques du système solaire celle de plus grande taille, masse, densité, champ de pesanteur, Lune, unique par son océan et sa présence de dioxygène (produit par photosynthèse),

35 786 km d'altitude

Orbite géostationnaire

= 0,12 seconde lumière d'altitude = 42 164 km du centre de la Terre. Très utile pour de nombreuses applications, notamment la télévision satellitaire avec les fameuses antennes paraboliques fixes qui trônent sur nos toits

60 000 – 100 000 km

Magnétopause

Limite d'influence du champ magnétique terrestre sur le vent solaire

384 400 km (1,3 seconde-lumière) de demi-grand axe (distance moyenne au centre de la Terre)

Lune

Nouvelle cible des ambitions spatiales de divers pays : USA, Europe, Inde, Japon, Chine, Russie avec en vue des missions habitées vers 1019 à 2025 suivant les pays; et la Grande-Bretagne et la Corée du Sud sans mission habitée. Contrairement aux missions Apollo, ce sont cette fois les pôles (plus précisément l'intérieur de cratères) qui sont privilégiés, pour leur avantage de rendre possibles des stations permanentes combinant une énergie solaire disponible en permanence et un froid nécessaire au refroidissement des combinaisons spatiales, qui demeure au cours du temps (le jour lunaire étant d'environ un mois). L'effet de marée rallonge progressivement la durée du jour terrestre de 2,3 milliseconde par siècle soit 2300 secondes=0,64 heures = 2,66% du jour en 100 millions d'années ou une heure tous les 155 millions d'années environ, et éloigne la Lune de 3.8 cm par an, ce qui en 100 millions d'années l'éloigne donc de 1%, correspondant à une augmentation du moment cinétique orbital de 0,5% (le moment cinétique orbital variant comme racine carrée de la distance). Par conservation du moment cinétique, on en déduit que si la Lune était partie d'une orbite proche (ce dont nous allons préciser que ce n'est pas tout-à-fait le cas mais ce n'en est probablement pas si loin), la durée du jour devait être 6,3 fois plus courte qu'aujourd'hui, donc d'à peine 4 heures.

Le calcul du rythme de cette évolution est plus compliqué, dans la mesure où la dépendance du flux de moment transmis par rapport à la durée du jour n'est pas claire (des marées trop courtes peuvent ne pas avoir le temps de prendre leur ampleur, réduisant la puissance transmise, tandis que des marées trop longues demeurent en position d'équilibre à chaque instant, ce qui réduit aussi la puissance transmise pour une autre raison). Raisonnons comme si cette dépendance était nulle (ce qui est raisonnable en première approximation, dans la mesure où une distance donnée détermine une valeur d'équilibre du moment dipolaire de la masse terrestre, dont la rotation d'un angle fixe donnerait un flux fixe de moment cinétique; il n'y a bien sûr ni équilibre ni angle fixe mais...). Il reste la dépendance par rapport à la distance terre-lune. En effet, l'amplitude de tout effet de marée est en 1/R3 mais, de même la puissance transmise par une onde est proportionnelle au carré de son amplitude, cela donne une puissance de freinage en 1/R6, autrement dit diminuant de 6% dans les 100 millions d'années où la distance augmente de 1%. La résolution de l'équation différentielle obtenue (dérivée de la racine de R = 1/R6) donne une distance Terre-Lune en puissance 2/13 ème du temps à partir d'une date précédant légèrement une date de création initiale où la Lune aurait été nettement plus proche qu'aujourd'hui. Un tel calcul ferait dater l'âge du système Terre-Lune de 20/13=1,55 milliards d'années seulement, ce qui ne s'accorderait pas avec les informations qui circulent par ailleurs sur l'âge de la Lune. Cela peut s'expliquer par le fait que la puissance de freinage ait pu être nettement plus faible par le passé à cause d'un rythme plus rapide que la mer ne pouvait pas suivre. En effet, la vitesse d'un tsunami sur un océan de 6 km de profondeur n'est que la moitié environ de la vitesse de révolution de l'équateur terrestre (mais l'onde de la marée est néanmoins rendue naturellement plus rapide par la limitation de son extension en latitude relativement à sa longueur d'onde). Ainsi la marée a déjà à peine le temps de prendre une ampleur comparable à son possible niveau d'équilibre aux latitudes équatoriales, mais ne peut principalement le faire dans les océans qu'à des latitudes plus élevées où l'amplitude des variations de la poussée exercée par la Lune est plus faible. Lorsque la Terre tournait plus vite, la marée avait encore moins le temps de suivre le mouvement, d'où un effet d'atténuation de l'amplitude de la marée compensant en partie l'augmentation due à la distance plus courte de la Lune. Voir par ici...

Ajoutons la remarque que la distance initiale devait être

- supérieure à ce qui était alors l'orbite géostationnaire (environ le tiers de la distance actuelle de celle-ci, soit environ 20 000 km) pour que la poussée contribue l'éloignement plutôt qu'à la chute (la poussée sur une orbite elliptique croisant l'orbite géostationnaire contribue à sa circularisation).

- supérieure à la limite de Roche d'environ 18 500 km.

- La Terre elle-même, pour rester stable, ne doit pas tourner trop vite sous peine de ne plus ressembler à une sphère, tout comme Haumea, déformée par une période de rotation de 4 heures (la fréquence limite est en racine carrée de la densité: la Terre étant plus dense peut encore tourner suivant une période plus courte). On peut se dire que c'est la collision originelle qui a donné un moment cinétique très élevé, correspondant à une vitesse de rotation proche de la limite de 4 heures, et une séparation de la lune....

Pour l'avenir, la formule ci-dessus ferait que la Terre s'arrêterait de tourner dans 1,55((6,3 / 5,3)^13 – 1)= 13 milliards d'années (sauf que la lenteur des marées ralentirait l'évolution du système vers la fin). En pratique, aux échelles de temps qui peuvent concerner l'avenir de la Terre avant que le Soleil ne la détruise, on pourrait avoir d'abord voir les marées s'amplifier du fait du rapprochement entre la vitesse de l'équateur et celui d'un tsunami, faisant comme un effet de résonance; et de là, l'éloignement de la Lune se poursuivre à bon train. Cet éloignement de la Lune augmente l'influence du Soleil (et accessoirement des autres planètes) sur l'orbite de celle-ci, ce qui pourrait être une cause de déstabilisation (en particulier du fait que la distance approche l'ordre de grandeur de celle des points de Lagrange ci-dessous). Les précisions d'un spécialiste seraient bienvenues.

Enfin, pour comparer le moment cinétique de la Lune autour de la Terre à celui de la Terre autour du Soleil, la formule est:

Mlune * 1an * distance lune au carré / Mterre * 1 mois * distance soleil au carré

soit une quantité ridicule en comparaison de ce qu'il faudrait pour modifier l'orbite terrestre (voir plus bas)

1,5 Gm (giga-mètres, ou millions de km), 5 secondes-lumière ou 0,01 AU (unité astronomique)

Points de Lagrange L1 et L2 de part et d'autre de la Terre sur l'axe Terre-Soleil.

Points d'équilibre instable de l'alignement Terre-Soleil, ils marquent une limite symbolique entre les influences gravitationnelles de l'une et de l'autre, et peuvent servir de carrefours aux voyages spatiaux entre la Terre et le système solaire économisant le carburant de propulsion. C'est ainsi qu'un objet peut entrer et sortir naturellement de l'orbite terrestre tel 2006_RH120, J002E3 et 6Q0B44E.

Là, la gravité terrestre ne sert que pour 1/3 à compenser la force centrifuge, et pour 2/3 à compenser l'effet de marée du soleil. Explication: dans le référentiel tournant autour du Soleil, la force centrifuge est en R et la gravité solaire est en -1/R2, et la somme des deux s'annule au voisinage de la Terre. Dérivant cela par rapport à R, on trouve des termes de proportion 1 et 2 décrivant l'effet d'accélération par rapport à la Terre, que la gravité terrestre doit compenser. Ainsi, en l'absence du Soleil, une orbite circulaire à la même distance serait racine de 3 fois plus rapide.

Le point L1, du côté du Soleil, est utilisé pour l'observation du Soleil et des particules du vent solaire. Il pourrait également servir de lieu à un parasol spatial pour réduire le réchauffement climatique.

(Calcul approximatif à vérifier plus précisément) Le cône de la lumière solaire passant par le point L1 englobe la Terre en étant environ 5% plus large à son voisinage; en ce cas de la même manière, au point L2 l'ombre de la Terre a l'effet d'une éclipse annulaire de Soleil.

Le point L2 est utilisé pour les missions d'observation du rayonnement de fond cosmique et de l'infrarouge lointain: WMAP, puis nouvellement Herschel et Planck, et plus tard le James Webb space telescope, successeur de Hubble, qui nécessitent un froid intense.

~40 Gm, 2,2 minutes-lumière ou 0,27 AU

Vénus, en sa plus courte distance à la Terre (son demi-grand axe étant 0,723 AU)

La plus brillante planète du ciel : sa magnitude apparente varie aux environs de -4 (maximum -4,6).

Son orbite est la plus circulaire de toutes les planètes (excentricité 0,007).

Elle est remarquablement proche de celle de la Terre, avec une période seulement 1/1.6255 années terrestres, relativement proche de la résonance 13/8=1.625 mais pas assez pour que cela soit astronomiquement significatif. (Cette période est non résonante à Jupiter avec un rapport de 19.277075). C'est le plus court rapport entre les orbites de deux planètes autour du Soleil, les rapports plus courts n'ayant lieu que lorsqu'au moins un des corps est au-delà de Neptune (par exemple Neptune-Pluton, résonance 3:2), ou un astéroïde plus petit que Ceres. Ce rapport à l'orbite terrestre est seulement voisin du rapport de celle-ci au point le plus proche de l'orbite martienne plus elliptique. Rappelons que suivant les lois de Kepler, le rapport des demi-grand-axes de deux planètes est proportionnel à la puissance 2/3 du rapport des périodes de révolution.

Cela en fait un outil d'assistance gravitationnelle revenant près de la Terre une fois tous les 584 jours (ce qu'on appelle la période synodique) soit à peu près 5 fois par 8 ans, pour les voyages dans le système solaire.

A peine plus petite et moins dense que la Terre, ses caractéristiques en sont les plus voisines, sauf que son atmosphère principalement composée de C02 de 93 fois la pression atmosphérique terrestre (qui pourrait être alimentée par les volcans pour compenser la perte dans le vent solaire dû à l'absence de champ magnétique) induit par effet de serre une température de surface uniforme de 460 °C, plus élevée encore que sur Mercure. L'eau a disparu par dissociation de l'hydrogène et son échappement hors du champ de gravité vénusien. La rotation est la plus lente de toutes les planètes (mais son jour solaire de 116,75 jours = 1/5 de sa période synodique, est moins long que celui de Mercure), et est exceptionnelle par son caractère rétrograde seulement partagé par Uranus.

147 à 152 Gm, 0,983 à 1,017 AU ou 8,17 à 8,46 minutes-lumière

Soleil

La distance Terre-Soleil sert à définir l'unité astronomique, 1 AU=149,6 Gm = 499,01 secondes-lumière = 8,3168 minutes-lumière. Le rayon du Soleil est de 695 500 kilomètres ou 0,004652 AU.

Formé il y a environ 5 milliards d'années, il y a encore environ autant d'ici à ce qu'il devienne une géante rouge qui absorbera la Terre si l'orbite de cette dernière suit son cours (en l'absence de déstabilisation). Néanmoins, l'augmentation de la luminosité solaire de 10% en 1.1 milliard d'années fera périr la vie d'ici 0,5 ou 1 milliard d'années environ si on ne fait rien. On peut néanmoins envisager des manières d'y faire face. On peut, il me semble, oublier le coup de la voile solaire poussant la Terre pour en élever l'orbite: une telle voile devrait être de taille plus grande que la distance aux points de Lagrange. Une autre idée possible pour modifier l'orbite terrestre serait de dévier des astéroïdes pour échanger de l'énergie et du moment orbital avec la Terre, éventuellement avec Jupiter. Des gens ont étudié la question de comment élever l'orbite terrestre, voici.

Une solution plus raisonnable sans modifier l'orbite terrestre serait de coloniser le point de Lagrange L1 pour faire de l'ombre à la Terre. Le matériel pourrait par exemple être extrait de la Lune, et/ou d'astéroïdes ou de comètes qu'on aurait déviés vers ce point avec précision. Cela, avec la proximité de Vénus, aurait l'avantage de fournir une superbe plate-forme de départ pour les voyages spatiaux (suivant une direction de départ contribuant légèrement à relever l'orbite terrestre, mais cet effet sera négligeable, à moins peut-être d'y employer beaucoup de matière entrée par L2). Bien sûr le maintien durable d'objets géants en ce point d'équilibre instable serait un exploit, tenant compte de possibles poussées imprévisibles (mais heureusement de faible pression) des éruptions solaires.

Vent solaire

Formé essentiellement d'électrons et de protons (les premiers entraînant les seconds en laissant derrière eux une vaste charge électrique positive) allant de 300 à 900 km/s environ, avec une température pouvant atteindre un million de degrés. Cependant la pression que ce vent exercerait sur une voile solaire serait 5000 fois moindre que la pression de la lumière solaire (d'après l'article wikipedia sur la voile solaire).

D'après wikipedia, le Soleil transforme 4,26 millions de tonnes de matière en énergie (photons + neutrinos) par seconde, soit 2,29 fois plus que la perte de matière par le vent solaire (1,86). Ainsi, on pourrait théoriquement utiliser l'énergie de la lumière solaire pour accélérer le vent solaire reçu à une vitesse comparable à celle de la lumière et s'en servir de moyen de propulsion, que la poussée résultante serait juste un peu plus grande que la pression de radiation qui résulte de la réflexion de la lumière solaire dans un simple miroir, à surface de réception égale.

Comme la dépendance du flux de lumière solaire par rapport à la distance du soleil est en 1/r2 de même que l'accélération de pesanteur, l'essentiel de sa contribution pour un éventuel voyage interstellaire ayant besoin d'une vitesse la plus grande possible, se ferait lors d'un passage rapproché du Soleil près de l'orbite de Mercure, puis serait ensuite négligeable. Seuls d'autres types de voiles, électrostatiques ou magnétiques appliquées au vent solaire suivant une envergure utile bien plus grande que leur surface matérielle, et qui tireraient parti de la raréfaction du vent pour élargir la taille de leur domaine d'influence (suivant les lois de la magnétohydrodynamique...), pourraient encore être utiles à grande distance du Soleil. Notamment un possible système de freinage sur le vent de l'étoile de destination a été imaginé...

Noter par ailleurs qu'un fort vent solaire signifie une meilleure protection des astronautes contre les rayons cosmiques plus dangereux.

D'après l'article Wikipedia, l'échauffement de la couronne solaire et la propulsion du vent solaire seraient en partie un mystère. Plusieurs causes ont été proposées. Or il y a l'idée d'une cause qui m'est venue à l'esprit, et qui ne figure pas dans la liste des propositions – en fait pour une bonne raison qu'on va préciser à la fin.

Je veux parler de la pression de radiation de la lumière solaire sur les électrons libres, qui aurait tendance à les élancer vers le haut. En effet, dans le milieu peu dense de la couronne solaire, les électrons peuvent parcourir un certain bout de chemin avant d'être stoppés par des collisions avec des protons ou autres ions, et pendant ce temps diffuser un grand nombre de photons leur donnant une propulsion appréciable. Or, il me semble que la section efficace de diffusion électron-proton suivant un angle appréciable, diminue très rapidement lorsque la vitesse augmente en vertu d'effets quantiques, ce qui permettrait à cette accélération vers le haut des électrons de se poursuivre assez longtemps avant de s'échanger avec les protons. La quantité totale d'énergie ainsi reçue pourrait se calculer assez simplement comme produit de la quantité de lumière diffusée ainsi par la couronne, par la valeur moyenne de la composante verticale de la vitesse des électrons, laquelle pourrait être observée par une analyse spectrale de cette lumière. Or l'article wikipedia précise déjà que les raies d'absorption initiales de la lumière sont effacées par l'élargissement Doppler dû à la dispersion de la vitesse verticale des électrons. Ceci laisse présager une possible vitesse relativiste de ceux-ci.

Ensuite, un chiffre a été avancé du flux d'énergie qui doit être transmis à la couronne solaire pour expliquer le maintien de sa température élevée, sans quoi elle se refroidirait très vite. Or, ce chiffre semble bien supérieur à la somme de l'énergie évacuée par le vent solaire et du rayonnement de celui-ci. Sans doute a-t-il été calculé en termes de diffusion thermique en direction de la photosphère plus froide. Or cette diffusion thermique est principalement transmise par les électrons, et suppose donc que ceux-ci puissent se déplacer normalement vers le bas par l'agitation thermique.

Finalement, je me rends compte que cette contribution de la pression de radiation est très faible, pour la raison suivante: la photosphère est positivement chargée d'une manière à équilibrer le courant électrique juste au-dessus, où la valeur de la charge électrique du soleil capable de compenser la pression de radiation sur les électrons est indépendante de la distance au Soleil à l'extérieur de la photosphère. Par conséquent il en ressort un effet semblable à une diminution de la pesanteur solaire de même ampleur pour les électrons et les protons, à la différence des autres éléments et combinaisons d'éléments qui eux subissent une pesanteur plus proche de la normale. Ainsi, toute la charge étant concentrée dans la photosphère pour satisfaire l'équilibre électrique juste au-dessus (où la matière est relativement dense et donc la conductivité électrique élevée), il n'y plus lieu d'y avoir une charge importante dans la couronne solaire, où donc les électrons et les protons ayant un flux et une densité égales auront également des vitesses égales.

Il serait néanmoins intéressant de calculer cette diminution de la pesanteur solaire pour les électrons et protons. Sans doute est-elle assez faible, sinon le Soleil serait en train de s'évaporer très vite comme la géante rouge qu'elle deviendra dans 5 milliards d'années. Et de préciser si la différence de pesanteur avec les autre éléments et combinaisons d'éléments (atomes et ions) a un quelconque effet sur la couronne solaire. Bon, allez, on peut imaginer ce que pourrait être la principale conséquence pratique : qu'il pourrait suffire à une colonie de câbler Mercure en un réseau de fils conducteurs et de réorienter son champ magnétique vers la direction du Soleil, pour recevoir directement de l'électricité solaire sans avoir besoin d'installer de panneaux ou autres générateurs, du fait que les électrons à l'ombre de Mercure seraient attirés par la charge positive du Soleil et ainsi chuteraient sur la face ombragée. Mais cela ne sera pas forcément plus rentable (car nécessitant beaucoup de kilomètres de fils) qu'une installation de panneaux solaires. En fait, deux effets s'y combineraient: d'une part les électrons sur la face ombragée retomberaient plus facilement à cause de l'ombre et de la charge électrique solaire, d'autre part ils le feraient à cause du champ magnétique lui-même tandis que les protons, plus massifs, seraient moins déviés par le champ magnétique et donc continueraient sur leur lancée dans le vent solaire.

La sonde Ulysse lancée en 1990 et encore en fonction en 2009, a eu pour mission d'étudier le Soleil et le milieu interstellaire (vent, poussières, champ magnétique...) suivant de nouveaux angles (orbites polaires, hors du plan de l'Ecliptique) et a apporté son lot de découvertes.

46 à 70 Gm (0,3075 à 0,4667 AU, ou 2,56 à 3.88 minutes-lumière) du Soleil

Mercure

Célèbre pour l'excentricité de son orbite, la plus accentuée du système solaire et qui varie chaotiquement au cours des millions d'années, et dont l'excès de décallage progressif de l'axe au-delà de ce que provoque l'influence des autres planètes a servi à vérifier la relativité générale, suivant un effet relativiste dont l'amplitude (43 arcseconde par siècle soit 1/12 000 000 de tour par tour) est liée au carré de la vitesse de son mouvement orbital (d'une valeur moyenne de 48 km/seconde soit 1/6 300 de la vitesse de la lumière). La forte excentricité est également ce qui rend possible la stabilisation du mouvement de rotation propre en résonnance 3:2 avec le mouvent orbital (3 tours sur soi pour 2 tours d'orbite): dans le ciel de Mercure, à chaque approche du Soleil, où l'effet de marée est le plus fort, le Soleil paraît presque immobile et même va en sens contraire, puis d'une approche à l'autre il fait un demi-tour, induisant le même axe d'allongement.

Un autre caractère exceptionnel est sa densité, deuxième à peine plus faible que celle de la Terre et qui est dû à sa composition contrairement à la densité de la Terre due à la compression, et qui lui donne une pesanteur de 3.7 m/s² légèrement supérieure à celle de Mars malgré une masse deux fois plus faible. Et, alors qu'en tant que plus petite planète du système solaire sa masse est encore plus du double de celle de Ganymède, corps le plus grand et massif du système solaire en dehors du Soleil et des planètes, Mercure est dépassé en taille par Ganymède et Titan.

On peut comparer les valeurs des amplitudes directes des influences des autres planètes sur l'orbite de Mercure, en terme d'effet de marée sur le Soleil, suivant la formule suivante: 2(m/M)(r/R)^3 où m est la masse de la planète, R sa distance au Soleil, r le demi-grand axe de l'orbite de Mercure et M la masse du Soleil. Ceci donne les chiffres suivants: l'influence terrestre vaut (à calculer); la prenant comme unité arbitraire, exprimons celle des autres en divisant leur masse exprimée en masse terrestre par le cube de leur périhélie mesuré en unité astronomique; en troisième colonne la résonance (nombre d'orbites de Mercure par orbite de la planète considérée): mercure 0,387 de demi grand axe

Vénus

0,815 terres

0,7 AU

2,4

2,5543 proche de 2+5/9=2,5556

Terre

1

4+1/6,578 non résonant

Jupiter

318 terres, 5AU

2,5

49,2397 proche de 49+1/4 (non résonant en pratique)

Saturne, 95 terres, 9 AU

0,13

Paradoxalement, à la différence de Vénus dont la surface est uniformément une fournaise (sauf à imaginer des colonies flottantes ou à lui faire de l'ombre pour la refroidir), il serait concevable de coloniser Mercure au niveau de ses pôles, qui pourraient contenir de la glace. Mais la différence de potentiel à franchir entre la Terre et Mercure ferait dépenser plus de carburant que pour quitter le système solaire, si on ne prenait soin d'effectuer plusieurs manoeuvres d'assistance gravitationnelle en cours de route. C'est ainsi que Messenger, deuxième mission vers Mercure, a été envoyée en août 2004 et après plusieurs manoeuvres a fait ses deux premiers survols de Mercure en janvier et octobre 2008, le troisième étant prévu en septembre 2009. Une autre mission, par l'Europe et le Japon, devrait partir en 2013 pour arriver en 2019.

1,3815 AU à 1.6659 AU du Soleil

(= 206,67 à 249,21 Gm, ou 11,49 à 14,41 minutes-lumière)

Mars

Lieu d'acharnement d'un grand nombre de missions avec un taux d'échecs record d'environ 2/3, et que plusieurs robots continuent d'explorer. Sa distance à la terre variant beaucoup, sa magnitude aussi : -2,9 à 1,8

Ses caractéristiques (taille, masse, pesanteur) sont à mi-chemin entre celles la Terre et de la Lune en échelle logarithmique (sa masse n'est qu'un dixième de celle de la Terre). Son atmosphère de seulement 1% de la pression de l'atmosphère terrestre dans les basses altitudes, est encore bien plus faible dans les hauteurs, et diffère peu en pratique du vide lunaire en matière de nécessité pour d'éventuels voyageurs de porter des combinaisons pressiurisés. Cette maigreur atmosphérique s'explique surtout par la faiblesse du champ magnétique martien qui ne l'a pas assez protégé de l'échauffement et donc de l'échappement par un vent solaire pourtant plus faible.

Ses deux satellites sont minuscules comparés aux autres corps du système solaire (ce seraient de simples astéroïdes capturés). Le plus grand, Phobos avec ses 26 km de plus grand diamètre, est plus petit que des dizaines d'astéroïdes, et étant plus bas que l'orbite géostationnaire martienne finira par s'écraser sur Mars dans 50 millions d'années). Sa période orbitale est de 1.88079 années terrestres, ce qui est loin de toute résonance à part la fraction 1+133/151 sans effet pratique. A court terme, on peut seulement retenir que le rapprochement se produit en moyenne tous les x ans où Mars fait x-1 tour à raison de 1 tour par y=1.88079 années, (x-1)/x=1/y donne x=y/(y-1)=1+1/(y-1)=2+18/133 = 2,1353 ans, ce qu'on appelle la période synodique. Si de plus on veut profiter d'une position particulière de Mars par rapport à son orbite excentrique, cela survient à chaque fois que ce rapprochement a lieu lors d'une même saison terrestre, puisque c'est alors le même point de l'orbite terrestre en position particulière par rapport à l'orbite martienne. Cela a donc lieu au bout de n rapprochements en z=nx=2n+1 années, soit n=1/(x-2)=133/18=7+7/18=7,389 et z=15+7/9, avec une périodicité à plus long terme de 284 ans = 151 années martiennes = 133 rapprochements Terre-Mars. C'est ainsi que la plus courte distance Terre-mars de 55,758 Gm (0.372719 AU ou 186,175 secondes-lumière ou 3,1 minutes-lumière) a été atteinte en août 2003 et reviendra en 2287 (mais cette périodicité n'est pas exacte à long terme).

Son rapport de période à Jupiter est de 6.30532, également non résonant.

Voici les paramètres approximatifs d'envoi des sondes de la Terre vers Mars:

La première et la plus dure étape est celle qui mène en gros vers l'orbite basse terrestre, à environ 7,7 km/s. Une poussée supplémentaire d'environ 3,3 km/s ferait atteindre la vitesse de 11 km/s suffisante pour quitter la Terre depuis l'orbite basse. Mais une poussée d'à peine 0,4 km/s de plus, du moment qu'elle est encore faite proche de la Terre (à moins de 2000 km d'altitude), suffit à ce qu'une fois loin de la Terre, sa vitesse soit encore de 2,9 km/s par rapport à la Terre. Ceci s'ajoutant à la vitesse de 29,8 km/s de la Terre autour du Soleil, lui suffit pour atteindre environ 8 ou 9 mois plus tard l'orbite de Mars (mettons, à la distance de 1,5 AU du Soleil), où sa vitesse réduite à environ 21 à 22 km/s, se trouve à peine plus lente que celle 24 km/s de Mars: moins de 3 km/s de différence et donc de vitesse par rapport à Mars, ce qui par rapport à la vitesse d'échappement de Mars de 5 km/s n'y ajoute même pas 1 km/s supplémentaire, pour donc rencontrer l'atmosphère Marsienne à moins de 6 km/s sans avoir effectué aucune manoeuvre de freinage préalable. Bien sûr cette rentrée chauffe beaucoup et nécessite un faible angle d'arrivée (environ 15 degrés par rapport à l'horizontale), un solide bouclier thermique, et un site de basse altitude ayant une épaisseur atmosphérique suffisante.

Astéroïdes

On réserve généralement le nom d'astéroïdes aux objets dont l'orbite autour du Soleil a un demi-grand-axe inférieur ou égal à celui de Jupiter. La plupart d'entre eux orbitent au-delà de Mars, ce qu'on appelle la Ceinture principale d'astéroïdes. Ceux de plus d'un kilomètre de diamètre sont déjà des dizaines de milliers, voire des millions, mais la masse totale de la ceinture principale ne dépasse probablement pas le 1/1000ème de la masse terrestre.

Les ceintures d'astéroides produisent leurs nuages de poussière interstellaire. Celui de la ceinture principale diffuse la lumière du soleil et engendre la lumière zodiacale (dans le plan de l'écliptique) mais apparaît surtout dans l'infrarouge.

Les orbites des astéroïdes sont généralement plus inclinées (i.e. hors du plan de l'écliptique) que les planètes, et Pallas l'est particulièrement (35°).

Dans la principale ceinture d'astéroïdes, les résonances avec Jupiter sont souvent des facteurs d'instabilité, de sorte qu'on trouve moins d'astéroïdes à leur approche, à l'exceptions des deux familles indiquées plus bas.

Pour une classification exhaustive des objets du système solaire par distance au Soleil, voir ici.

2,15 à 2,57 AU du Soleil

Vesta

Deuxième corps de la ceinture principale par ordre de masse après Ceres, a subi un impact il y a moins d'un milliard d'années dont on a retrouvé sur Terre des fragments de météorites. Il a une forme irrégulière de dimensions 578×560×458 km, et de masse 28% de celle de Ceres.

La période de Vesta est de 1325,15 jours d'après wikipedia ou 1325,57 jours d'après le site de la nasa. C'est 1/3,268 fois la période de Jupiter, donc intérieur à la lacune de Kirkwood constituée par la résonance 1/3.

2,55 à 2,99 AU (ou 381 Gm à 447 Gm) du Soleil

Ceres

Planète naine de rayon 476 km (1/4,65 fois celui de la Lune qui vaut 1737 km), principal membre de la ceinture d'astétoïde entre Mars et Jupiter, constituant 32% de la masse totale de celle-ci.

La période orbitale de Ceres est de 4,601 ans ou 1680.5 jours ou 1679,82 jours (« vraie période sidérale »), soit un rapport d'environ 1/2,5786 à Jupiter (approximable par 19/49=1/2,57895, non résonant), et environ 2,445255 (environ 22/9=2.4444) à Mars; son périhélie (point le plus proche du Soleil) étant à l'opposé de celui de Mars, se trouve quelque peu rapproché de l'orbite de celui-ci (voir figure).

Cette période est aussi 1,2677 fois celle de Vesta, nombre voisin de 19/15=1,2666. Ainsi l'orbite de Vesta est entièrement intérieure à celle de Ceres, mais les deux orbites se frôlent presque. C'est ainsi que Vesta puis Ceres seront très bientôt visités pour la première fois par la sonde Dawn, profitant à la fois d'une assistance de Mars et d'un rapprochement exceptionnel entre ces deux corps comme il ne s'en produit qu'une fois tous les 4,6*15= 69 ans, qu'on peut contempler par exemple à l'aide du logiciel Celestia. De fait il se présentera (clairement à l'aide du logiciel Celestia) une opportunité de réédition d'une mission suivant les mêmes étapes, avec un rapprochement même encore meilleur (sauf que l'arrêt sur Vesta sera un peu plus court): lancement vers mars-avril 2080, assistance gravitationnelle de Mars vers août 2080, arrivée sur Vesta au printemps 2081, départ de Vesta en été-automne 2081, arrivée sur Ceres en 2082.

En dehors du Soleil, de la Lune et des huit planètes officielles, on connaît actuellement (2009) dans le système solaire 24 corps plus gros que Ceres, dont 14 satellites de planètes géantes (dont un moins massif que Ceres) et 10 objets au-delà de Neptune.

2,13 à 3,41 AU

Pallas

Troisième astéroïde en masse (20% de moins que Vesta) et deuxième en taille: un peu plus grand (582×556×500 km) que Vesta.

De période (1686,56 jours ou 4,62 ans) à peine plus longue que Ceres, mais qui n'est l'objet d'aucune visite de sonde passée ni actuellement prévue, à moins que Dawn le survole par la suite, sans pouvoir s'y arrêter. Son orbite est très inclinée (35°) par rapport au plan de l'écliptique, ce qui complique la tâche d'y envoyer des sondes. On pourrait cependant envisager une mission visitant successivement Juno puis Pallas, du fait de l'inclinaison intermédiaire de l'orbite de Juno entre l'écliptique et celle de Palas. Mais Juno et Pallas ne se rapprochent l'un de l'autre qu'une fois tous les 80,75 ans environ (18,5 périodes de Juno pour 17,5 périodes de Pallas). Le prochain rapprochement entre Juno et Pallas, hélas de toute manière bien moins bon que celui entre Vesta et Ceres, se fera dans les années 2030. On pourrait par exemple envisager un lancement en fin 2028, une assistance gravitationnelle de Mars en fin 2029, une arrivée sur Juno en 2030, un départ de Juno en 2032, une arrivée sur Pallas en 2033. Ou encore, départ de Juno en 2034-2035, arrivée sur Pallas en 2036-2037 (avec départ de la Terre sans assistance martienne l'été 2031, ou fin 2032 – début 2033).

3,4 à 4,5 AU

153 Hilda

De 170 km de diamètre, donne son nom à la famille des astéroides en résonance 3:2 avec Jupiter (famille Hilda), dont il est le principal membre (à confirmer) suivi de près par 190 Ismene (164 km).

Hektor et autres troyens

Les troyens sont les corps de même période que Jupiter, tournant autour de ses points de Lagrange L4 et L5 (qui forment un triangle équilatéral avec le Soleil et Jupiter).

Le plus grand est Hektor (corps très allongé de 370 × 200 km), près du point de Lagrange L4 de Jupiter (qui devance Jupiter), de 5,1 à 5,35 AU du Soleil.

Les autres sont de petite taille.

4,95 à 5,46 AU (41.2 à 45.4 minutes-lumière)

Jupiter

Deuxième plus brillante planète du ciel, de magnitude -1,6 à -2,9 (donc plus brillante que Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel de magnitude -1,44). Rassemble à lui tout seul 71% de la masse du système solaire hors du Soleil (ou deux fois et demie le reste, ou 318 fois la Terre). Sa vitesse d'échappement de 60 km/seconde, loin devant celle de toute autre planète (celle de Saturne venant en deuxième avec 35 km/s et Neptune en troisième avec 23,5 km/s), seulement comparable à la vitesse orbitale de Mercure (ou plus précisément, voisine de la vitesse d'échappement du Soleil au niveau de l'orbite de Mercure) et uniquement dépassé par le vent solaire, en ferait le principal moyen possible d'assistance gravitationnelle pour d'éventuels voyages ultrarapides hors du système solaire (on n'en est pas encore là, avec un record de 17 km/s pour Voyager 1) avec l'inconvénient qu'il ne pourrait dans un passage le plus rapproché que modifier surtout la direction plutôt que la vitesse, n'ayant lui-même qu'une vitesse de 13 km/s par rapport au Soleil (argument qui réduit encore davantage l'intérêt de Saturne et Neptune – tandis que la Terre, de vitesse orbitale plus grande de 30 km/s, a une vitesse d'échappement plus faible 11km/s mais néanmoins comparable, de sorte que la sortie du système solaire sans assistance gravitationnelle des planètes (en (racine de 2 - 1) fois la vitesse orbitale) coûterait à peu près autant que la sortie de la gravitation terrestre).

Sa période orbitale de 4331,572 jours ou 11,8592 ans fut à l'origine de la division du zodiaque en 12 constellations bien que son mouvement apparent dans le ciel ne fait que 10,86 boucles et autant de cycles d'horaires de visibilité dans le ciel pendant les 11,86 ans de sa période de révolution sur la voûte céleste.

Il produit par contraction et radie autant de chaleur que celle qu'il reçoit du Soleil, suivant une contraction de 3 cm par an soit 3000 km en 100 millions d'années (sa taille a été divisée par 2 depuis sa formation). Sa taille est maximale en ce sens que lui ajouter du gaz n'augmenterait pas sa taille, à cause de la gravité qui le contracte; lui en ajouter encore plus le contracterait davantage encore jusqu'à ce qu'il devienne une étoile. L'atmosphère de Jupiter contient de l'hélium-3 qui constituerait une ressource énergétique nucléaire illimitée pour d'éventuelles colonies sur les satellites joviens, sauf que la pesanteur très forte de Jupiter rendrait l'opération plus difficile et moins rentable que sur les autres planètes gazeuses.

Jupiter a quatre grands satellites et beaucoup de très petits mais aucun de taille intermédiaire.

Ses quatre grands satellites : Io, Europe, Ganymède et Callisto, sont ainsi habituellement énumérés du plus proche au plus éloigné de Jupiter. Les orbites des trois premiers se caractérisent par une résonance de Laplace 4:2:1 qui tend à augmenter l'excentricité des orbites tandis que l'effet de marée avec Jupiter les stabilise en produisant d'importantes activités tectoniques et volcaniques sur ces satellites. Le dernier a une période encore plus de deux fois plus longue que Ganymède. Europe, Ganymède et Callisto comportent de la glace d'eau et éventuellement de l'eau liquide en profondeur. Europe a de plus une fine atmosphère d'oxygène, de pression ridiculement faible: 10 puissance 12 fois moindre que l'atmosphère terrestre.

Parmi les 59 très petits satellites connus de Jupiter, les plus grands sont Amalthea (de diamètres 250×146×128 km, du groupe des 4 satellites internes, plus proches de Jupiter que Io) et Himalia (170 km de diamètre, et beaucoup plus éloigné encore que Callisto); ils sont encore bien plus petits que bien d'autres « petits » satellites du système solaire. Voir la liste.

Jupiter a été survolé par plusieurs sondes, dont la dernière en 2007, (New Horizons en route vers Pluton), et a été spécialement étudiée par la sonde Galileo qui a orbité Jupiter de décembre 95 à septembre 2003. Deux nouvelles missions sont en préparation: Juno, dont le lancement est prévu vers 2011, et EJSM vers 2020.

9,05 à 10,12 AU

(75 ¼ à 84,13 minutes-lumière)

Saturne

Deuxième plus grande planète du système solaire, de période 29,66 ans proche d'une résonance 2:5 avec Jupiter (en fait 2,50078, the Great Inequality). De magnitude habituellement entre 0 et 1 (précisément de -0,24 à 1,2). Seule planète moins dense que l'eau (0,69 g/cm3 contre 1,27 pour Uranus), et ayant apparemment une plus faible proportion d'hélium par rapport à l'hydrogène (à moins que ce ne soit dû à la chute de l'hélium en pluie vers le centre), deuxième plus massive du système solaire (3,34 fois moins que Jupiter dans 60% de son volume), 5,55 fois la masse de Neptune ou 3 fois la somme des masses d'Uranus et de Neptune, totalisant 21% de la masse des planètes.

Saturne a le plus fort aplatissement aux pôles (10% d'écart entre les rayons polaire et équatorial).

Titan, son seul grand satellite contenant plus de 96% de la masse en orbite autour de Saturne, a pour rayon 2576 km, orbite en 16 jours avec un demi-grand-axe de 1,222 Gm soit 3 à 4 fois la distance Terre-Lune ou 6,75 fois le rayon du disque des anneaux. C'est le seul à avoir une atmosphère significative, plus d'une fois et demie la pression de l'atmosphère terrestre, composée d'azote à 98.4% et de méthane à 1.6%, ce qui en raison de sa faible gravité de 1,35 m/s2 (légèrement inférieure à celle 1,62 de la Lune), correspond à une forte quantité de gaz par unité de surface et par conséquent rend cette atmosphère opaque à l'observation de la surface depuis l'espace. Un astronaute sur Titan qui porterait des ailes à ses bras serait capable de voler; il aurait cependant non seulement besoin d'un masque à oxygène mais aussi d'une excellente combinaison isolante pour le protéger d'un froid extrême à 93,7 Kelvin ou -179,5 degrés Celsius, à l'effet refroidissant renforcé par la forte densité atmosphérique.

Saturne a 7 autres satellites principaux dont 5 moyens et 2 petits, et beaucoup d'autres plus petits. Ce sont par ordre de taille (rayon) et de masse décroissante:

- Rhea (764 km, deuxième en taille et troisième en masse parmi les satellites moyens du système solaire),

- Japet (« Iapetus » en anglais, 736 km, célèbre pour sa bi-coloration claire et foncée),

- Dione (561,5 km)

- Thetys (533 km), le seul à être moins massif que Ceres; Dione et Thetys sont les deux plus petits des satellites moyens du système solaire.

- Encelade (252 km, de loin le plus grand des petits satellites du système solaire)

- Mimas (200 km, quatrième plus grand des petits, encore nettement plus grand que les petits satellites de Jupiter), et le plus petit corps connu du système solaire arrondi par sa propre gravitation.

Parmi eux, seul Japet est au-delà de Titan, les 5 autres sont plus près de Saturne, dans le même ordre du plus grand près de l'orbite de Titan au plus petit près de Saturne. Tous ces satellites sont extérieurs aux principaux anneaux dont le plus extérieur, F, a 140 000 km de rayon tandis que le rayon orbital de Mimas est de 185 000 km, mais il y a secondairement deux anneaux qui s'étendent plus loin (194 230 et 197 665 km) et un plus diffus englobant l'orbite de Dione.

Une mission spatiale récente, Cassini-Huygens, lancée en 1997, a été spécialement dédié à Saturne et ses satellites. C'est la sonde interplanétaire la plus grande et complexe lancée à ce jour, et la seule à s'être mise en orbite autour de Saturne, ce qui eut lieu en 2004. Son module Huygens a pénétré l'atmosphère de Titan et a aterri en janvier 2005. De nombreux satellites de Saturne ont été découverts seulement à l'occasion de cette mission, de 2004 à 2008.

13,08 à 18,66 AU (108,8 à 155,2 minutes-lumière)

Chariklo et autres Centaures

Chariklo, à peine plus grand qu'Hektor, a environ 260 km de diamètre d'orbite assez excentrique de 63,17 ans, soit 2,13 fois la période de Saturne et proche de la résonance 4:3 avec Uranus, et découvert seulement en 1997.

Il y a entre Mars et Jupiter 10 astéroïdes plus petits que Ceres et plus grands que lui. C'est le plus grand des Centaures, nom qu'on donne aux astéroïdes qui orbitent entre Jupiter et Neptune. Comparés aux astéroïdes de la ceinture principale, les Centaures sont peu nombreux, peu stables et ont généralement une activité cométaire. Ceux au-delà de Neptune, à nouveau plus nombreux, s'appellent les objets transneptuniens.

18.375 à 20.08 AU (161,14 à 167,0 minutes-lumière) du Soleil

Uranus

De période 84,32 ans soit 2,843 fois celle de Saturne, ce qui est le deuxième plus grand rapport de périodes entre planètes du système solaire après Mars-Jupiter.

La moins massive des géantes gazeuses (14,5 fois la Terre ou 1/22ème de Jupiter) la moins active, de coeur le plus froid (sa plus faible masse lui ayant laissé le temps de se refroidir), certains considèrent de la requalifier avec Neptune comme géantes glaciaires plutôt que gazeuses, du fait de la présence significative de glaces en leur sein. Remarquable par l'inclinaison de son axe légèrement supérieure à 90°, de sorte que la définition des pôles nord et sud diffère suivant qu'on les définit en terme de la rotation propre de la planète ou bien de la face du plan de l'Ecliptique où ils sont tournés.

Uranus a cinq principaux satellites dont quatre moyens et un petit.

Titania (789km) et Obéron (761 km) sont les plus massifs satellites « moyens » du système solaire, bien qu'Obéron soit dépassé en taille par Rhéa.

Puis viennent Ariel (579 km) et Umbriel (585 km), dont Ariel est plus massif bien qu'Umbriel soit plus grand. Ils sont relativement plus petits (troisième et quatrième plus petits des satellites moyens, plus petits donc que Japet et Charon).

Le petit satellite, Miranda (235 km), est le deuxième plus grand des petits du système solaire.

Ils sont là encore rangés du plus grand à l'extérieur au plus petit à l'intérieur, sauf pour les deux plus grands, Obéron étant le plus éloigné.

29.77 à 30.44 AU (4,13 à 4.22 heure-lumière) du Soleil

Neptune

De période 164,8 ans, ou 1,954 fois celle d'Uranus.

La plus petite des géantes gazeuses (24 340 * 24 760 km presque à égalité avec les 24 970 * 25 560 km d'Uranus), la plus dense (1.64 g/cm3 suivi par 1,4 pour le Soleil et 1,326 pour Jupiter), mais un peu plus massive qu'Uranus, son influence est dominante sur les objets orbitant au-delà.

Neptune n'a que 13 satellites connus dont 3 notables:

- Un grand, Triton (1353 km, de loin le plus petit des grands satellites du système solaire, et remarquable par son orbite rétrograde, suggérant qu'il a été capturé par Neptune tardivement et a entraîné la destrucion des satellites qui existaient préalablement);

- Deux petits, Proteus et nereid, respectivement plus proche et plus éloigné de Neptune que Triton, et qui sont les troisième et cinquième plus grands des « petits ».

(quelles lunes ont leur propre spin ?)

29,658 à 49,305 AU (4,111 à 6,834 heures-lumière) du Soleil

Pluton, Ceinture de Kuiper

Pluton (1195 km de rayon), désormais déclassifié de planète en planète naine, a une orbite très elliptique de période 248 ans en résonnance 2:3 avec Neptune. Il n'est pas le seul: bien d'autres objets ont la même période que lui, et sont appelés des plutinos; et d'autres ont des périodes comparables. Son intervalle de distance au Soleil coïncide environ avec celui de la ceinture de Kuiper, deuxième ceinture d'astéroïdes du système solaire, et dont il est le principal représentant.

Pour la première fois une sonde, New horizons, a été envoyée vers Pluton en janvier 2006 et devrait y arriver en juillet 2015, mais aura une bien trop grande vitesse pour pouvoir s'y attarder. Entre-temps, on a découvert au télescope 2 autres satellites de Pluton en plus de Charon, nommés Nix et Hydra, très petits (88 et 72 km de diamètre). Cette rencontre sera relativement proche de la traversée par Pluton du plan de l'Ecliptique, qui aura lien en 2018. C'est aussi une époque favorable dans la mesure où Pluton commence à s'éloigner du Soleil (depuis 1989), ce qui combine sa relative proximité avec une vitesse de rencontre un peu plus modérée que dans le cas d'une phase d'approche.

38,509 à 53,074 AU (5,338 à 7,357 heures-lumière)

Makemake

Troisième plus grande planète naine actuellement connue après Eris et Pluton, découverte en 2005, de période 309,9 ans, de rayon environ 750 km (encore mal connu). Objet classique de la ceinture de Kuiper, (= non résonant à Neptune mais protégé de lui par une orbite plus circulaire). Bien d'autres objets à peine plus petits ont été également été découverts dans cette même ceinture de Kuiper. Faire ici une liste des plus grands d'entre eux serait inutile car non seulement vous pourrez facilement trouver cette liste ailleurs, il n'y aura pas un bon écart de taille entre deux objets successifs sur lequel s'arrêter, cet écart peut être inférieur à l'incertitude de mesure, et de nouveaux objets qui restent à découvrir pourraient s'y insérer.

D'orbite peu excentrique (0,16) mais très inclinée (29°), sa prochaine rencontre avec le plan de l'Ecliptique sera pour 2085, et sa plus courte approche pour 2130. On pourrait lui envoyer une sonde suivant une course utilisant l'assistance de Jupiter vers 2050 suivie d'Uranus vers 2060, pour une arrivée vers 2080.

37,77 à 97,56 AU (5,24 à 13,52 heures-lumière)

Eris

La plus grande planète naine actuellement connue, de rayon 1300 km, de période 557 ans, un peu plus grande et d'orbite encore plus elliptique que Pluton, et également découverte en 2005. Eris et Pluton sont de loin les deux plus grands corps connus du système solaire en dehors du Soleil, des planètes et de leurs satellites, à peine plus petits que Triton (le plus petit des grands satellites), et seulement suivis en taille par les trois plus grands satellites moyens des planètes.

Un autre grand objet (cinquième plus grande planète naine connue ?) d'orbite comparable a été découvert en 2007 dans la même zone; nommé 2007 OR10 avant de lui trouver un nom de baptême plus joli, de taille comparable à Charon, d'orbite encore plus excentrique de 34 à 101 AU, et de période 552,5 ans.

100-200 AU ou

Heliopause

Le vent solaire est freiné vers 75 à 90 AU suivant un choc terminal (étant donné sa vitesse supersonique), qui a été traversé par Voyager 2 en 2007. L'héliopause est le lieu où il rencontre le milieu interstellaire. L'onde de choc du vent interstellaire allant en sens inverse pourrait se situer vers 230 AU.

76 à 975 AU (10,5 à 135 heures-lumière)

Sedna

Objets épars

=

Ceinture intermédiaire

Quatrième plus grande planète naine actuellement connue, découverte en 2003, d'orbite extrêmement excentrique de période d'environ 12 000 ans, et de rayon 600 à 800 km environ. Sa découverte a été permise par sa position actuelle relativement très proche.

D'autres corps d'orbite comparable ont été trouvés, et bien d'autres restent certainement à découvrir, y compris de plus grands que celui-ci, mais qui sont simplement plus difficiles à percevoir du fait de leur position actuelle plus éloignée dans leur orbite. On les appelle les « objets épars » (en anglais « detached objects »), pour signifier qu'ils restent trop loin de Neptune pour être gravitationnellement influencés par lui. On classe ainsi une quinzaine d'objets qui ont été découverts entre 1995 et 2006 mais principalement à partir de 2003, et dont le périhélie va de 36 ou 40 AU jusqu'à celui de Sedna (et l'aphélie est le plus souvent entre 60 et 100 AU). L'ensemble des objets épars constitue la Ceinture Intermédiaire.

630 AU

Distance à laquelle la luminosité apparente du Soleil s'apparente à celle de la pleine Lune vue depuis l'orbite basse terrestre.

100-3000 à 20000-30000 AU

Nuage de Hills

50 000 AU ou presque 1 AL (année-lumière)

Nuage de Oort

Ensemble hypothétique, source des comètes, pouvant totaliser 5 fois la masse de la Terre. Suivant la formule rappelée ci-desus des lois de Kepler, un objet en orbite circulaire autour du soleil à la distance de 50 000 AU a pour période 11,2 millions d'années environ.

1 AL = 63 239 AU.

1,8 AL

Distance à laquelle la luminosité apparente de Soleil est voisine de celle de Sirius