Introduction

Le système solaire est l'ensemble des corps évoluant dans la zone d'influence du « Soleil », qui comprend les planètes accompagnées de leurs satellites et anneaux, de plusieurs populations de petits corps (les astéroïdes, le nuage de Kuiper et les comètes du nuage d'Oort), et de poussières, le tout baignant dans un vent de particules issues du Soleil.

Nous savons depuis 1995 que le Soleil n'est pas la seule étoile entourée de planètes. Même si elles sont un phénomène courant dans l'Univers, les exoplanètes ou planètes extrasolaires détectées à ce jour sont très différentes de la Terre. Les exoplanètes qu'on a détectées sont très massives et donc constituées essentiellement d'hydrogène et d'hélium, comme 99,98% de la matière dans l'Univers.

L'abondance relative des éléments est constante dans le système solaire à quelques exceptions près qui reflètent des phénomènes locaux comme le manque d'atomes légers à la surface des planètes telluriques trop peu massives pour les retenir. Ces abondances sont le reflet des processus de nucléosynthèse en jeu au moment de la création de l'Univers et au sein des étoiles et des supernovae.

1. Formation et évolution des systèmes planétaires

Dès le 18° siècle, les observations ont permis de noter une certaine régularité du mouvement des planètes: Leurs orbites sont presque circulaires et toutes dans le même plan. Elles tournent toutes dans le même sens autour du Soleil, qui tourne lui aussi dans ce sens. Très rapidement a émergé l'idée que les planètes étaient nées dans un disque circumsolaire, mais il faudra attendre la deuxième moitié du vingtième siècle pour que les observations plus précises confirment cette hypothèse et permettent d'écrire un scénario complet, cohérent et en accord avec l'ensemble des paramètres physiques, chimiques et orbitaux de tous les objets du système solaire.

Depuis quelques années, la confrontation de cette théorie avec l'observation de plusieurs disques circumstellaires et d'un très grand nombre de planètes autour d'autres étoiles montre l'universalité de la trame de ce scénario. Mais les systèmes planétaires extrasolaires montrent aussi des variations sur ce même thème, comme l'importance du mécanisme de migration, et aussi des nouveautés comme l'éjection possible de planètes.

2. Interactions Terre-Soleil

Les relations entre le Soleil et la Terre ont lieu à travers les ondes électromagnétiques, le vent solaire et les particules accélérées en provenance du Soleil. Seules les perturbations du vent solaire et les particules accélérées ont un impact sur l'atmosphère terrestre à l'échelle de temps humaine.

3. Des météorites aux astéroïdes géocroiseurs

Parmi les petits corps de notre système solaire, il existe une population bien singulière dont la principale caractéristique est de se mouvoir sur des orbites qui s'approchent de l'orbite de la Terre ou même la croisent. Il s'agit de la population des géocroiseurs (Near Earth Objects, NEOs) qui est composée d'astéroïdes et de comètes à courtes périodes. La durée de vie pour les NEOs est typiquement 10 millions d'années avant qu'ils ne s'écrasent sur le Soleil, qu'ils soient éjectés du système solaire ou qu'ils impactent une planète. Ces corps sont des impacteurs potentiels de notre planète et par conséquent, il est important de les identifier et de les caractériser. Une estimation statistique montre qu'il existe au moins 2 000 corps de dimension supérieure à 1 kilomètre.