Comment fonctionne le système solaire ? Comprendre les planètes et leurs orbites.
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Pendant des siècles, le fonctionnement du système solaire éveille la curiosité de l'humanité. En témoignent les innombrables recherches et productions audiovisuelles publiées chaque année sur le sujet, que ce soit dans les milieux académiques, cinématographiques ou des médias sociaux. Et c’est justement sur les réseaux sociaux qu’une publication sur le sujet a attisé la curiosité de plusieurs personnes.
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Le système solaire comme vous ne l'avez jamais vu auparavant
En quelques secondes, et sans autre explication, une animation publiée sous forme de reels montre deux manières dont le système solaire. Premièrement, le système solaire comme on l'appelle communément avec le dicton : « comment les gens pensent-ils que système solaire». Jusqu’à présent, rien de nouveau.
Cependant, dans la deuxième partie, la vidéo compare et suggère un fonctionnement en forme de vortex, caractérisé par des mouvements rapides et circulaires des planètes et du Soleil. L'animation a été publiée sur Instagram et TikTok en 2019, cependant, de temps en temps, elle revient pour apparaître. sur les réseaux
Mais est-ce vrai ? Le Soleil et les planètes fonctionnent-ils différemment de ce que nous avons appris ? Tout au long de cet article nous vous expliquerons pourquoi la vidéo n’est pas complètement fausse.
Comment fonctionne le système solaire ?
Tout d’abord, nous devons comprendre ce qu’est notre galaxie et comment elle fonctionne. Et commençons par le système solaire dans son ensemble.
Selon les estimations des scientifiques et des chercheurs, notre système solaire s'est formé il y a environ 4,6 milliards d'années. Actuellement, l’hypothèse la plus acceptée sur l’émergence de l’univers est la Théorie floue, présenté par le philosophe allemand Emmanuel Kant, en 1755, et développé par le mathématicien français Pierre-Simon Laplace, des décennies plus tard (1796).
Selon l’hypothèse, le système solaire se serait formé après l’effondrement d’un nuage de poussière et de gaz provenant de l’explosion d’une étoile proche. L'attraction gravitationnelle du noyau de ce nuage, ou plutôt de cette nébuleuse, a commencé à accumuler de la matière, jusqu'à ce que la pression interne devienne gigantesque.
C’est durant cette période que les atomes d’hydrogène ont commencé à fusionner, donnant naissance à de l’hélium et déclenchant une immense libération d’énergie. C’est ainsi qu’est né le Soleil, qui a absorbé plus de 99 % de la matière disponible.
« Une grande partie de cette matière, la plus dense, a été transportée vers le Soleil, formant l'étoile. Il faut beaucoup de matière concentrée pour former une étoile et la partie raréfiée s'est regroupée pour former des planètes et des astéroïdes », explique le professeur de Département de physique de l'Université fédérale d'Espírito Santo (Ufes) et vice-président de Centre d'Astrophysique et de Cosmologie (Cosmo/Ufes), David Rodrigues.
La grande concentration de masse du Soleil génère de l’énergie gravitationnelle qui fait tourner les planètes autour du Soleil. La théorie de Kepler, en considérant le Soleil comme un référentiel fixe, les planètes ont un mouvement circulaire uniforme autour de lui.
Une autre théorie qui explique le fonctionnement des planètes est Gravitation newtonienne. Selon la théorie développée par Isaac Newton, la force de gravité entre les corps ayant une masse est toujours attractive et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare.
« Si, par exemple, il y avait une planète et qu’elle était au repos par rapport au Soleil, que lui arriverait-il ? "En raison de la force gravitationnelle, elle tomberait simplement sur le Soleil. Mais les planètes n'ont pas cette propriété, elles ne se dirigent pas vers l'étoile, elles tournent autour du Soleil", explique Davi Rodrigues.
Cela dit, la question qui se pose est de savoir comment les corps peuvent maintenir cette rotation sans entrer en collision avec le Soleil. Selon le professeur de l'Ufes Davi Rodrigues, le système solaire s'est formé non pas à partir de matière stationnaire par rapport au Soleil, mais à partir de matière qui avait un certain moment cinétique – ils tournaient au moment de leur formation – donc tout tournait.
Organisation des planètes sur l'orbite du Soleil
Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, le les planètes sont constituées de masse, cependant, avec des quantités différentes. Par exemple, Mercure, qui est très proche du Soleil, contient une quantité de matière inférieure à celle de la Terre.
Davi Rodrigues explique qu'à mesure que l'on s'éloigne du Soleil il est possible de trouver des planètes plus massives que l'Étoile. Un autre exemple clair est Jupiter, la planète la plus massive du système solaire, la plus éloignée du Soleil, suivie par des planètes de masse plus petite.
Davi Rodrigues explique que la question de la masse des planètes n'est pas le principal facteur justifiant leur organisation autour du Soleil : « En fait, nous connaissons d'autres systèmes stellaires, avec des planètes super massives, comme Jupiter, qui est très proche du Soleil. Étoile", dit-il.
"Maintenant, une propriété qu'ils ont est que plus le Soleil est éloigné, la masse principale, plus la vitesse de rotation est faible. En d’autres termes, Mercure doit tourner très rapidement. Tandis que ceux qui sont plus éloignés tournent plus lentement », souligne-t-il.
C'est une question de référence
Pour comprendre si le Soleil, tel que présenté dans la vidéo, se déplace ou non par rapport aux planètes, il est nécessaire de comprendre quel référentiel est utilisé pour établir qui se déplace par rapport à qui.
En physique, le référentiel est un corps ou un lieu utilisé pour savoir si un autre corps ou objet est en mouvement ou non. « Un point matériel est en mouvement par rapport à une référence lorsque sa position varie dans le temps par rapport à cette référence », explique une publication de l'Université fédérale du Rio Grande do Sul (UFRGS).
De même, selon l'UFRGS, le point matériel peut être considéré au repos par rapport au référentiel lorsque la position ne varie pas dans le temps.
« Imaginez, par exemple, que vous êtes dans un vaisseau spatial proche du soleil. Vous êtes au repos par rapport au Soleil. Alors, à quoi vous attendez-vous ? Que verriez-vous ? Vous verriez le Soleil immobile, car le vaisseau spatial est au repos par rapport à lui, et les planètes tourneraient autour du Soleil. Imaginez maintenant que vous prenez ce vaisseau spatial et commencez à partir à grande vitesse, quittant le système solaire. Que verrez-vous? La même image que la vidéo. En d’autres termes, vous verrez le soleil marcher avec les planètes tournant autour de lui.
Davi Rodrigues, professeur au Département de physique de l'Ufes
Dans la première partie de la vidéo, l'image qui apparaît est familière, le Soleil au centre et les planètes tournant autour de l'étoile. Encore une fois, cette représentation dépend du cadre de référence, qui aurait pu, par exemple, être un vaisseau spatial quittant la Voie Lactée.
« S'il était possible de quitter notre galaxie, nous verrions comment fonctionne le système solaire : un amas de matière tournant autour du centre de la galaxie et la Terre au milieu », explique Davi Rodrigues.
La rotation du Soleil dans la galaxie
Le fonctionnement de la galaxie, plus précisément de la Voie lactée, n’est pas très différent de celui de notre système solaire. En changeant le référentiel donné dans l'exemple précédent, et en utilisant la Voie Lactée comme référentiel, le Soleil se déplace par rapport à la galaxie.
En d’autres termes, de la même manière que les planètes tournent autour du Soleil, celui-ci tourne également autour de quelque chose, en l’occurrence autour du centre de la galaxie.
Selon Davi Rodrigues, de la même manière que les planètes tournent autour de l'Étoile, en raison de la force gravitationnelle, le Soleil suit la même logique en tournant au centre de la galaxie. « La galaxie possède une quantité de matière bien plus grande que le système solaire », explique-t-il. La preuve de cette grande quantité de matière s’explique par la théorie floue.
La différence est que dans le système solaire, pratiquement toute la masse est concentrée dans le Soleil et dans ce cas, sur la planète la plus massive, Jupiter. Dans la galaxie, il n’existe aucune source gravitationnelle si concentrée qu’elle domine toute la Voie Lactée.
Davi Rodrigues explique qu'il n'est pas encore possible de quitter la Voie Lactée pour l'observer de l'extérieur, cependant, on peut observer d'autres galaxies et remarquer qu'elles ressemblent à un disque. « Normalement, c'est une structure lumineuse, comme un disque. Il y a des galaxies plus différentes, mais il y a des galaxies qui ressemblent davantage à la Voie lactée », dit-il.
En termes de fonctionnement, les galaxies ont le même mode opératoire, c'est-à-dire que les étoiles tournent autour de la galaxie. « La majeure partie de la matière provient des étoiles et ces étoiles tournent », conclut-il.
Mais après tout, la vidéo est-elle vraie ? Le système solaire est-il un vortex ?
La vidéo n'est pas fausse. Cependant, affirmer que le système solaire fonctionne sous la forme d'un vortex, comme le montre la deuxième partie de la vidéo, sans expliquer quel référentiel est utilisé, peut rendre l'information erronée.
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Fontes: Professeur Davi Rodrigues, National Geographic Brésil, Unesco, UFSM, École du Brésil, UFRGS
Revu par Glaucon Vital le 21/9/23.
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