Atmospheres planetaires : origine et evolution

Comprendre l'évolution climatique de la Terre et des autres planètes est un enjeu majeur. La Terre est la seule planète du Système solaire dont les conditions tempérées autorisent aujourd'hui la présence d'eau liquide à sa surface, eau qui paraît nécessaire à une vie évoluée. Ses sours, Vénus et Mars, sont extrêmement différentes. Pourquoi ces trois planètes, nées dans des conditions assez comparables, ont-elles évolué vers les conditions que nous observons aujourd'hui ? Mettre en évidence les facteurs, physiques ou chimiques qui sont à l'origine de ces évolutions si divergentes est une première étape à franchir pour mieux comprendre comment la vie a pu apparaître sur la Terre et s'y développer.

Cette interrogation prend une nouvelle dimension avec la découverte de milliers de planètes extrasolaires, les exoplanètes, dont certaines pourraient ressembler à la Terre. Peuvent-elles abriter la vie ? Avec leur découverte, la question « Sommes-nous seuls dans l'Univers ? », vieille comme l'humanité, ne se cantonne plus à notre Système solaire, mais voit le champ des possibilités s'ouvrir à l'infini. Nous avons aujourd'hui les moyens d'aborder le problème sous un angle scientifique et pas seulement philosophique, comme c'était le cas dans le passé. Dans cette perspective, il est plus que jamais nécessaire de comprendre l'évolution des planètes et de mieux cerner les facteurs qui permettent l'émergence et le développement de la vie : c'est un des buts de ce livre.

L'engouement du public pour le sujet se traduit parfois par des annonces sensationnelles et prématurées. Le livre rappelle qu'il reste un long chemin à parcourir avant que l'on parvienne à détecter la vie sur une exoplanète ; en conclusion, il trace aussi les pistes d'une future exploration des exoplanètes habitables.

Thérèse Encrenaz est spécialiste de l'étude des atmosphères planétaires. Elle a dirigé le département de Recherche Spatiale de l'Observatoire de Paris, puis a été vice-présidente du Conseil Scientifique de l'Observatoire. Elle est l'auteur de nombreux livres de vulgarisation.

James Lequeux a dirigé la Station de radioastronomie de Nançay et l'Observatoire de Marseille, et a été pendant quinze ans rédacteur en chef de la revue européenne Astronomy & Astrophysics. Il a écrit de nombreux ouvrages d'histoire des sciences et de vulgarisation.

Fabienne Casoli est astronome à l'Observatoire de Paris. Elle a été directrice adjointe de l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS, directrice de l'Institut d'Astrophysique Spatiale à Orsay, et directrice-adjointe du Centre National d'Études Spatiales (CNES). Elle s'intéresse maintenant à la radioastronomie aux très grandes fréquences et aux projets NenuFAR et SKA (Square Kilometer Array).

Les planètes et la vie

Cet ouvrage présente une version complétée et entièrement remise à jour du livre Le système solaire, par Th. Encrenaz, J.-P. Bibring et M. Blanc, publié en 1987 dans cette même collection. Eu égard à l'évolution très rapide de la planétologie au cours des quinze dernières années, une refonte complète de l'ouvrage, avec la contribution de nouveaux auteurs, a été nécessaire pour prendre en compte l'ensemble des problèmes abordés aujourd'hui par cette discipline.
L'ouvrage présente une vue synthétique des propriétés de l'ensemble des objets du système solaire telles qu'elles découlent des observations depuis la Terre et des explorations spatiales in situ. Une large place est faite à la discussion des processus physico-chimiques responsables de l'évolution spécifique de chacun d'entre eux depuis sa formation. Les cinq premiers chapitres traitent du système solaire dans son ensemble (description, place dans l'Univers, méthode d'étude, formation du système solaire, interaction avec le milieu interplanétaire). Les huit chapitres suivants présentent les différentes classes d'objets (planètes telluriques et leurs satellites, astéroïdes, planètes géantes, Titan, anneaux et satellites extérieurs, comètes, objets trans-neptuniens, grains interplanétaires). Enfin, les deux derniers chapitres portent sur les nouveaux systèmes planétaires et sur la recherche de la vie dans l'Univers. Ce livre s'adresse à tous les étudiants intéressés par la planétologie, ainsi qu'aux physiciens, chercheurs, ingénieurs ou professeurs, désireux d'approfondir leurs connaissances dans ce domaine.

Le système solaire

A 800 millions de kilomètres du Soleil, commence le royaume des quatre planètes géantes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Plus loin encore, il y a Pluton la mystérieuse, objet inclassable et peut-être égaré. Longtemps, les planètes géantes se sont dérobées à l'observation. Depuis l'ère spatiale, les explorations successives par les sondes Pioneer, Voyager et dernièrement Galileo dans l'atmosphère de Jupiter ont révélé quatre mondes très différents. Parce que ce sont les témoins des premiers âges du système solaire, né il y a plus de quatre milliards d'années, ils fascinent les astronomes.
Dans un style clair et vivant, Thérèse Encrenaz invite le lecteur à un voyage dans la lointaine "banlieue" de notre Univers. Elle raconte les grandes étapes de son exploration, depuis la découverte des premières planètes géantes, à celle toute récente de planètes situées hors de notre système solaire. Une longue quête qui commence seulement à porter ses fruits et conduit immanquablement à cette interrogation :
sommes-nous seuls dans l'Univers ?

Les planètes géantes

En 2006, l'Union Astronomique Internationale a décidé de retirer à Pluton son statut de planète. Malgré tout ce qu'on pourrait penser, la réponse à qu'est-ce qu'une planète ? n'est ni évidente, ni ne va de soi. Cette définition a beaucoup évolé au cours des siècles tout comme le nombre de ses astres qui composent nos galaxies.

La découverte récente de plusieurs centaines d' « exoplanètes » autour d'étoiles de notre galaxie proches du Soleil ouvre une dimension supplémentaire et spectaculaire à la recherche en astrophysique. Nous savons actuellement très peu de choses sur la nature physique des exoplanètes. En revanche, nos connaissances sur les planètes du système solaire se sont accumulées au cours des dernières décennies, notamment grâce à leur exploration spatiale.

Ce livre scientifique très abordable se propose d'abord de caractériser ces dernières, à la fois dans leur globalité et dans leur spécificité. Il utilise ensuite ces connaissances pour tenter d'imaginer la nature des exoplanètes à partir des quelques paramètres dont nous disposons. Avec en tête la question d'une éventuelle vie extraterrestre : celle-ci pourrait-elle exister ou avoir existé dans le système solaire ou au-delà ?

Les planètes - Les nôtres et les autres ; De la Terre aux Exoplanètes

Il y a quatre siècles, Galilée braquait une lunette vers le ciel. Pour la première fois, un être humain contemplait la voûte céleste autrement qu'à l'oeil nu ! Et ce qu'il y découvrait des montagnes sur la Lune et quatre satellites en orbite autour de Jupiter a bouleversé les conceptions que les astronomes se faisaient alors de l'Univers. Depuis cette époque, notre connaissance des objets du Système solaire s'est approfondie. Les lunettes et les télescopes au sol se sont perfectionnés, et des sondes ont été envoyées dans l'espace pour révéler des détails inaccessibles depuis la Terre. Dans les dernières décennies, les techniques modernes nous ont rendu capables d'identifier plus de 1 000 planètes gravitant autour d'étoiles autres que le Soleil. La preuve de leur existence venait répondre à une question vieille comme le monde : non, notre Système solaire n'est pas le seul ; mais pour l'instant, force est de constater qu'il est unique en son genre. En partant du geste fondateur de Galilée, ce livre retrace l'histoire des avancées et des échecs qui ont jalonné la conquête du Système solaire. L'aventure entraînera le lecteur bien au-delà de ses frontières, jusqu'aux systèmes planétaires qui font aujourd'hui l'objet de campagnes d'études dédiées. Avec l'espoir d'y détecter d'autres formes de vie.

L'exploration des planètes : De Galilée à nos jours ... et au-delà

Cet ouvrage présente une vision globale et synthétique de la planétologie, c'est-à-dire de l'étude des objets du Système solaire. Au cours des dernières décennies, la planétologie a connu une véritable révolution, marquée en particulier par la découverte de la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune, puis par celle des planètes extrasolaires, ainsi que par l'exploration spatiale d'objets toujours plus lointains. Elle est aujourd'hui à la croisée de nombreuses disciplines : astronomie, géophysique, géochimie, biologie. Cet ouvrage étudie, dans un premier temps, le Système solaire extérieur : satellites et anneaux des planètes géantes, petits corps et planètes naines. Il traite également des météorites et de la cosmochimie, ainsi que de la formation et de la dynamique du Système solaire. Il s'intéresse à la question de l'origine de la vie et de la vie extraterrestre et présente enfin l'ensemble des méthodes d'étude de la planétologie.

Le Système solaire - Tome 2, Petits corps, cosmochimie, dynamique, exobiologie

En novembre 2014, la sonde européenne Rosetta s'est approchée d'une comète lointaine, Churyumov-Gerasimenko («Chury» pour les intimes). La mission était à haut risque technologique : pour la première fois, un robot s'est posé à la surface d'un noyau cométaire. Tout comme la pierre de Rosette a aidé Champollion à décrypter les hiéroglyphes égyptiens, Rosetta, en dévoilant quelques mystères qui entourent encore les comètes, aidera les scientifiques à mieux comprendre l'histoire du Système solaire. A l'occasion de l'exploration de Chury par la sonde, ce livre se propose de faire le point sur ces objets mythiques que sont les comètes. Pourquoi leur apparition dans le ciel, interprétée comme un mauvais présage dans l'Antiquité, a-t-elle toujours un tel impact médiatique ? Comment les scientifiques ont-ils finalement découvert le secret de leur trajectoire ? Et que savons-nous de leur origine ? Témoins privilégiés de grands moments de l'exploration cométaire, les auteurs en présentent un récit original et émaillé d'anecdotes, notamment autour de la traque fébrile qui s'est organisée à l'occasion de la réapparition de la célèbre comète de Halley en 1986.

A la rencontre des comètes - De Halley à Rosetta

Qu'est-ce qu'une planète? La réponse semble aller de soi ; pourtant, la définition des planètes n'a cessé d'évoluer au cours des siècles et leur nombre a fluctué au fil des découvertes successives. En 2006, la décision prise par l'Union Astronomique Internationale de retirer à Pluton le titre de " planète " a bien souligné les difficultés de leur définition. La découverte récente de plusieurs centaines d' " exoplanètes " autour d'étoiles de notre galaxie proches du Soleil ouvre une dimension supplémentaire et spectaculaire à la recherche en astrophysique. Nous savons actuellement très peu de choses sur la nature physique des exoplanètes. En revanche, nos connaissances sur les planètes du système solaire se sont accumulées au cours des dernières décennies, notamment grâce à leur exploration spatiale. Cet ouvrage se propose d'abord de caractériser ces dernières, à la fois dans leur globalité et dans leur spécificité. Il utilise ensuite ces connaissances pour tenter d'imaginer la nature des exoplanètes à partir des quelques paramètres dont nous disposons. Avec en tête la question d'une éventuelle vie extraterrestre : celle-ci pourrait-elle exister ou avoir existé dans le système solaire ou au-delà ?

Atmospheres planetaires : origine et evolution

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