Planète -Planet

Mercure Vénus
Terre Mars
Jupiter Saturne
Uranus Neptune
Les huit planètes connues du système solaire , selon la définition de l'UAI :
Mercure , Vénus , Terre et Mars
Jupiter et Saturne ( géantes gazeuses )
Uranus et Neptune ( géantes de glace )

Montré dans l'ordre du Soleil et en couleurs vraies . Les tailles ne sont pas à l'échelle.

Une planète est un grand corps astronomique arrondi qui n'est ni une étoile ni son reste . La meilleure théorie disponible sur la formation des planètes est l' hypothèse nébulaire , qui postule qu'un nuage interstellaire s'effondre à partir d'une nébuleuse pour créer une jeune protoétoile orbitée par un disque protoplanétaire . Les planètes se développent dans ce disque par l'accumulation progressive de matière entraînée par la gravité, un processus appelé accrétion . Le système solaire compte au moins huit planètes : les planètes telluriques Mercure , Vénus , la Terre et Mars , et les planètes géantes Jupiter , Saturne , Uranus et Neptune . Ces planètes tournent chacune autour d'un axe incliné par rapport à son pôle orbital . Tous possèdent une atmosphère , bien que celle de Mercure soit ténue, et certains partagent des caractéristiques telles que les calottes glaciaires , les saisons , le volcanisme , les ouragans , la tectonique et même l'hydrologie . Hormis Vénus et Mars, les planètes du système solaire génèrent des champs magnétiques , et toutes sauf Vénus et Mercure ont des satellites naturels . Les planètes géantes portent des anneaux planétaires , les plus proéminents étant ceux de Saturne .

Le mot planète vient probablement du grec planḗtai , signifiant « vagabonds ». Dans l'Antiquité, ce mot désignait le Soleil , la Lune et cinq points de lumière visibles à l'œil nu qui se déplaçaient sur le fond des étoiles, à savoir Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Les planètes ont historiquement eu des associations religieuses : plusieurs cultures ont identifié les corps célestes avec des dieux, et ces liens avec la mythologie et le folklore persistent dans les schémas de dénomination des corps du système solaire nouvellement découverts. La Terre elle-même a été reconnue comme une planète lorsque l' héliocentrisme a supplanté le géocentrisme aux XVIe et XVIIe siècles.

Avec le développement du télescope , le sens de planète s'est élargi pour inclure des objets uniquement visibles avec assistance : les géantes de glace Uranus et Neptune ; Cérès et d'autres corps reconnus plus tard comme faisant partie de la ceinture d'astéroïdes ; et Pluton , plus tard reconnu comme étant le membre le plus important de la collection de corps glacés connue sous le nom de ceinture de Kuiper . La découverte d'autres grands objets dans la ceinture de Kuiper, en particulier Eris , a suscité un débat sur la définition exacte d'une planète. L' Union astronomique internationale (UAI) a adopté une norme selon laquelle les quatre terrestres et les quatre géants se qualifient, plaçant Cérès, Pluton et Éris dans la catégorie des planètes naines , bien que de nombreux scientifiques planétaires aient continué à appliquer le terme planète plus largement.

De nouvelles avancées en astronomie ont conduit à la découverte de plus de cinq mille planètes en dehors du système solaire, appelées exoplanètes . Celles-ci incluent des Jupiters chauds – des planètes géantes qui orbitent près de leurs étoiles parentes – comme 51 Pegasi b , des super-Terres comme Gliese 581c qui ont des masses entre celles de la Terre et de Neptune ; et des planètes plus petites que la Terre, comme Kepler-20e . Plusieurs exoplanètes ont été trouvées en orbite dans les zones habitables de leurs étoiles, mais la Terre reste la seule planète connue pour abriter la vie .

Histoire

1660 illustration du modèle géocentrique de Claudius Ptolemy

L'idée de planètes a évolué au cours de son histoire, des lumières divines de l'antiquité aux objets terrestres de l'âge scientifique. Le concept s'est élargi pour inclure des mondes non seulement dans le système solaire, mais dans une multitude d'autres systèmes extrasolaires. La définition consensuelle de ce qui compte comme une planète par rapport aux autres objets en orbite autour du Soleil a changé plusieurs fois, englobant auparavant les astéroïdes , les lunes et les planètes naines comme Pluton , et il continue d'y avoir un certain désaccord aujourd'hui.

Les cinq planètes classiques du système solaire , étant visibles à l'œil nu, sont connues depuis l'Antiquité et ont eu un impact significatif sur la mythologie , la cosmologie religieuse et l' astronomie ancienne . Dans les temps anciens, les astronomes notaient comment certaines lumières se déplaçaient dans le ciel, par opposition aux « étoiles fixes », qui maintenaient une position relative constante dans le ciel. Les anciens Grecs appelaient ces lumières πλάνητες ἀστέρες ( planētes asteres , "étoiles errantes") ou simplement πλανῆται ( planētai , "errants"), d'où le mot "planète" d'aujourd'hui était dérivé. Dans la Grèce antique , la Chine , Babylone et en fait toutes les civilisations pré-modernes, on croyait presque universellement que la Terre était le centre de l'Univers et que toutes les "planètes" encerclaient la Terre. Les raisons de cette perception étaient que les étoiles et les planètes semblaient tourner autour de la Terre chaque jour et les perceptions apparemment de bon sens que la Terre était solide et stable et qu'elle ne bougeait pas mais au repos.

Babylone

La première civilisation connue pour avoir une théorie fonctionnelle des planètes fut les Babyloniens , qui vivaient en Mésopotamie aux premier et deuxième millénaires av. Le texte astronomique planétaire le plus ancien qui subsiste est la tablette babylonienne de Vénus d'Ammisaduqa , une copie du 7ème siècle avant JC d'une liste d'observations des mouvements de la planète Vénus, qui date probablement du deuxième millénaire avant JC. Le MUL.APIN est une paire de tablettes cunéiformes datant du 7ème siècle avant JC qui expose les mouvements du Soleil, de la Lune et des planètes au cours de l'année. L'astronomie babylonienne tardive est à l'origine de l'astronomie occidentale et en fait de tous les efforts occidentaux dans les sciences exactes . L ' Enuma anu enlil , écrite pendant la période néo-assyrienne au 7ème siècle avant JC, comprend une liste de présages et leurs relations avec divers phénomènes célestes, y compris les mouvements des planètes. Vénus , Mercure et les planètes extérieures Mars , Jupiter et Saturne ont toutes été identifiées par les astronomes babyloniens . Celles-ci resteraient les seules planètes connues jusqu'à l'invention du télescope au début des temps modernes.

Astronomie gréco-romaine

Les anciens Grecs n'attachaient initialement pas autant d'importance aux planètes que les Babyloniens. Les Pythagoriciens , aux 6ème et 5ème siècles avant JC, semblent avoir développé leur propre théorie planétaire indépendante, qui consistait en la Terre, le Soleil, la Lune et les planètes tournant autour d'un "Feu Central" au centre de l'Univers. Pythagore ou Parménide aurait été le premier à identifier l'étoile du soir ( Hesperos ) et l'étoile du matin ( Phosphoros ) comme une seule et même ( Aphrodite , grecque correspondant au latin Vénus ), bien que cela soit connu depuis longtemps en Mésopotamie. Au IIIe siècle av. J.-C., Aristarque de Samos proposa un système héliocentrique , selon lequel la Terre et les planètes tournaient autour du Soleil. Le système géocentrique est resté dominant jusqu'à la Révolution scientifique .

Au 1er siècle avant JC, pendant la période hellénistique , les Grecs avaient commencé à développer leurs propres schémas mathématiques pour prédire les positions des planètes. Ces schémas, qui étaient basés sur la géométrie plutôt que sur l'arithmétique des Babyloniens, finiraient par éclipser les théories des Babyloniens en termes de complexité et d'exhaustivité, et expliqueraient la plupart des mouvements astronomiques observés depuis la Terre à l'œil nu. Ces théories atteindraient leur expression la plus complète dans l' Almagest écrit par Ptolémée au IIe siècle de notre ère. La domination du modèle de Ptolémée était si complète qu'il a remplacé tous les travaux antérieurs sur l'astronomie et est resté le texte astronomique définitif dans le monde occidental pendant 13 siècles. Pour les Grecs et les Romains, il y avait sept planètes connues, chacune supposée faire le tour de la Terre selon les lois complexes établies par Ptolémée. Ils étaient, dans l'ordre croissant de la Terre (dans l'ordre de Ptolémée et en utilisant des noms modernes) : la Lune, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter et Saturne.

Astronomie médiévale

Après la chute de l'Empire romain d'Occident , l'astronomie s'est développée davantage en Inde et dans le monde islamique médiéval. En 499 de notre ère, l'astronome indien Aryabhata a proposé un modèle planétaire qui incorporait explicitement la rotation de la Terre autour de son axe, qu'il explique comme la cause de ce qui semble être un mouvement apparent des étoiles vers l'ouest. Il a également émis l'hypothèse que les orbites des planètes étaient elliptiques . Les partisans d'Aryabhata étaient particulièrement forts dans le sud de l'Inde , où ses principes de la rotation diurne de la Terre, entre autres, étaient suivis et un certain nombre d'ouvrages secondaires étaient basés sur eux.

L'astronomie de l' âge d'or islamique a principalement eu lieu au Moyen-Orient , en Asie centrale , en Al-Andalus et en Afrique du Nord , et plus tard en Extrême-Orient et en Inde. Ces astronomes, comme le polymathe Ibn al-Haytham , ont généralement accepté le géocentrisme, bien qu'ils aient contesté le système d'épicycles de Ptolémée et cherché des alternatives. L'astronome du 10ème siècle Abu Sa'id al-Sijzi a accepté que la Terre tourne autour de son axe. Au XIe siècle, le transit de Vénus est observé par Avicenne . Son contemporain Al-Biruni a conçu une méthode de détermination du rayon de la Terre à l'aide de la trigonométrie qui, contrairement à l'ancienne méthode d' Eratosthène , ne nécessitait que des observations sur une seule montagne.

Révolution scientifique et nouvelles planètes

Avec l'avènement de la révolution scientifique et le modèle héliocentrique de Copernic , Galilée et Kepler , l'utilisation du terme « planète » est passée de quelque chose qui se déplaçait dans le ciel par rapport à l' étoile fixe à un corps qui tournait directement autour du Soleil (une étoile primaire planète) ou indirectement (une planète secondaire ou satellite). Ainsi, la Terre a été ajoutée à la liste des planètes et le Soleil a été supprimé. Le décompte copernicien des planètes primaires a duré jusqu'en 1781, lorsque William Herschel a découvert Uranus .

Lorsque quatre satellites de Jupiter (les lunes galiléennes ) et cinq de Saturne ont été découverts au 17ème siècle, ils étaient considérés comme des "planètes satellites" ou "planètes secondaires" en orbite autour des planètes primaires, bien que dans les décennies suivantes, ils deviendraient appelés simplement "satellites" en abrégé. Les scientifiques considéraient généralement que les satellites planétaires étaient également des planètes jusque vers les années 1920, bien que cet usage ne soit pas courant chez les non-scientifiques.

Au cours de la première décennie du XIXe siècle, quatre nouvelles planètes ont été découvertes : Cérès (en 1801), Pallas (en 1802), Junon (en 1804) et Vesta (en 1807). Il est vite devenu évident qu'elles étaient assez différentes des planètes précédemment connues : elles partageaient la même région générale de l'espace, entre Mars et Jupiter (la ceinture d'astéroïdes ), avec parfois des orbites qui se chevauchent. C'était une zone où une seule planète était attendue, et elles étaient beaucoup plus petites que toutes les autres planètes; en effet, on soupçonnait qu'il pourrait s'agir de fragments d'une planète plus grande qui s'était désintégrée. Herschel les appelait des astéroïdes (du grec pour "ressemblant à des étoiles") parce que même dans les plus grands télescopes, ils ressemblaient à des étoiles, sans disque résoluble.

La situation était stable pendant quatre décennies, mais au milieu des années 1840, plusieurs astéroïdes supplémentaires ont été découverts ( Astraea en 1845, Hebe en 1847, Iris en 1847, Flora en 1848, Metis en 1848 et Hygiea en 1849), et bientôt de nouveaux " planètes" ont été découvertes chaque année. En conséquence, les astronomes ont commencé à classer les astéroïdes ( planètes mineures ) séparément des planètes principales et à leur attribuer des numéros au lieu de symboles planétaires abstraits , bien qu'ils aient continué à être considérés comme de petites planètes.

Neptune a été découverte en 1846 , sa position ayant été prédite grâce à son influence gravitationnelle sur Uranus. Parce que l'orbite de Mercure semblait être affectée de la même manière, on croyait à la fin du 19ème siècle qu'il pourrait y avoir une autre planète encore plus proche du Soleil . Cependant, l'écart entre l'orbite de Mercure et les prédictions de la gravité newtonienne a plutôt été expliqué par une théorie améliorée de la gravité, la relativité générale d'Einstein .

20ième siècle

Pluton a été découverte en 1930. Après que les premières observations aient fait croire qu'elle était plus grande que la Terre, l'objet a été immédiatement accepté comme la neuvième planète majeure. Une surveillance plus poussée a révélé que le corps était en fait beaucoup plus petit : en 1936, Ray Lyttleton a suggéré que Pluton pourrait être un satellite échappé de Neptune , et Fred Whipple a suggéré en 1964 que Pluton pourrait être une comète. La découverte de sa grande lune Charon en 1978 a montré que Pluton ne faisait que 0,2% de la masse de la Terre. Comme c'était encore beaucoup plus massif que n'importe quel astéroïde connu, et parce qu'aucun autre objet trans-neptunien n'avait été découvert à ce moment-là, Pluton a conservé son statut planétaire, ne le perdant officiellement qu'en 2006.

Dans les années 1950, Gerard Kuiper a publié des articles sur l'origine des astéroïdes. Il a reconnu que les astéroïdes n'étaient généralement pas sphériques, comme on le pensait auparavant, et que les familles d'astéroïdes étaient des vestiges de collisions. Ainsi, il a fait la différence entre les plus gros astéroïdes en tant que "vraies planètes" et les plus petits en tant que fragments de collision. À partir des années 1960, le terme « planète mineure » ​​a été principalement remplacé par le terme « astéroïde », et les références aux astéroïdes en tant que planètes dans la littérature sont devenues rares, à l'exception des trois plus grandes géologiquement évoluées : Cérès, et moins souvent Pallas et Vesta. .

Le début de l'exploration du système solaire par les sondes spatiales dans les années 1960 a stimulé un regain d'intérêt pour la science planétaire. Une scission dans les définitions concernant les satellites s'est produite à cette époque : les scientifiques planétaires ont commencé à reconsidérer les grandes lunes comme étant également des planètes, mais les astronomes qui n'étaient pas des scientifiques planétaires ne l'ont généralement pas fait.

En 1992, les astronomes Aleksander Wolszczan et Dale Frail annoncent la découverte de planètes autour d'un pulsar , PSR B1257+12 . Cette découverte est généralement considérée comme la première détection définitive d'un système planétaire autour d'une autre étoile. Puis, le 6 octobre 1995, Michel Mayor et Didier Queloz de l' Observatoire de Genève annoncent la première détection définitive d'une exoplanète en orbite autour d'une étoile ordinaire de séquence principale ( 51 Pegasi ).

La découverte de planètes extrasolaires a conduit à une autre ambiguïté dans la définition d'une planète : le point auquel une planète devient une étoile. De nombreuses planètes extrasolaires connues ont plusieurs fois la masse de Jupiter, se rapprochant de celle des objets stellaires connus sous le nom de naines brunes . Les naines brunes sont généralement considérées comme des étoiles en raison de leur capacité théorique à fusionner le deutérium , un isotope plus lourd de l'hydrogène . Bien que des objets plus massifs que 75 fois celui de Jupiter fusionnent de l'hydrogène simple, des objets de 13 masses de Jupiter peuvent fusionner du deutérium. Le deutérium est assez rare, constituant moins de 0,0026% de l'hydrogène de la galaxie, et la plupart des naines brunes auraient cessé de fusionner du deutérium bien avant leur découverte, ce qui les rend effectivement impossibles à distinguer des planètes supermassives.

21e siècle

Avec la découverte au cours de la seconde moitié du 20e siècle de plus d'objets dans le système solaire et de gros objets autour d'autres étoiles, des différends ont surgi sur ce qui devrait constituer une planète. Il y avait des désaccords particuliers sur la question de savoir si un objet devait être considéré comme une planète s'il faisait partie d'une population distincte telle qu'une ceinture , ou s'il était assez grand pour générer de l'énergie par la fusion thermonucléaire du deutérium . Pour compliquer encore plus les choses, des corps trop petits pour générer de l'énergie en fusionnant du deutérium peuvent se former par effondrement de nuages ​​de gaz tout comme les étoiles et les naines brunes, même jusqu'à la masse de Jupiter : il y avait donc un désaccord sur la façon dont un corps formé devait être pris en compte.

Un nombre croissant d'astronomes ont plaidé pour que Pluton soit déclassée en tant que planète, car de nombreux objets similaires approchant sa taille avaient été trouvés dans la même région du système solaire (la ceinture de Kuiper ) au cours des années 1990 et au début des années 2000. Pluton s'est avéré être juste un petit corps dans une population de milliers. Ils ont souvent fait référence à la rétrogradation des astéroïdes comme un précédent, bien que cela ait été fait sur la base de leurs différences géophysiques par rapport aux planètes plutôt que de leur présence dans une ceinture. Certains des plus grands objets transneptuniens , tels que Quaoar , Sedna , Eris et Haumea ont été annoncés dans la presse populaire comme la dixième planète . L'annonce d'Eris en 2005, un objet 27% plus massif que Pluton, a donné l'impulsion à une définition officielle d'une planète, car considérer Pluton comme une planète aurait logiquement exigé qu'Eris soit également considérée comme une planète. Étant donné que différentes procédures étaient en place pour nommer les planètes par rapport aux non-planètes, cela a créé une situation urgente car, selon les règles, Eris ne pouvait pas être nommé sans définir ce qu'était une planète. A l'époque, on pensait également que la taille requise pour qu'un objet trans-neptunien devienne rond était à peu près la même que celle requise pour les lunes des planètes géantes (environ 400 km de diamètre), un chiffre qui aurait suggéré environ 200 objets ronds dans la ceinture de Kuiper et des milliers d'autres au-delà. De nombreux astronomes ont fait valoir que le public n'accepterait pas une définition créant un grand nombre de planètes.

Pour reconnaître le problème, l'UAI s'est mise à créer la définition de la planète et en a produit une en août 2006. Leur définition est tombée aux huit corps beaucoup plus grands qui avaient dégagé leur orbite (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus , et Neptune), et une nouvelle classe de planètes naines a été créée, contenant initialement trois objets (Ceres, Pluton et Eris).

Cette définition n'a pas été universellement utilisée ou acceptée. En géologie planétaire , les objets célestes ont été évalués et définis comme des planètes par des caractéristiques géophysiques . Les planétologues s'intéressent plus à la géologie planétaire qu'à la dynamique, ils classent donc les planètes en fonction de leurs propriétés géologiques. Un corps céleste peut acquérir une géologie dynamique (planétaire) à environ la masse requise pour que son manteau devienne plastique sous son propre poids. Cela conduit à un état d' équilibre hydrostatique où le corps acquiert une forme stable et ronde, qui est adoptée comme marque de fabrique de la planète par les définitions géophysiques. Par exemple:

un corps de masse sous-stellaire qui n'a jamais subi de fusion nucléaire et qui a suffisamment de gravitation pour être rond en raison de l'équilibre hydrostatique, quels que soient ses paramètres orbitaux.

Dans le système solaire, cette masse est généralement inférieure à la masse requise pour qu'un corps dégage son orbite, et donc certains objets qui sont considérés comme des "planètes" selon les définitions géophysiques ne sont pas considérés comme tels selon la définition IAU, comme Cérès et Pluton . Les partisans de telles définitions soutiennent souvent que l'emplacement ne devrait pas avoir d'importance et que la planète devrait être définie par les propriétés intrinsèques d'un objet. Les planètes naines avaient été proposées comme une catégorie de petites planètes (par opposition aux planétoïdes en tant qu'objets sous-planétaires) et les géologues planétaires continuent de les traiter comme des planètes malgré la définition de l'UAI.

Les plus grands objets trans-neptuniens connus avec leurs lunes ; la Terre et la Lune ont été ajoutées à titre de comparaison. Toutes les images sont des impressions d'artistes à l'exception des systèmes Pluton et Terre.

Le nombre de planètes naines même parmi les objets connus n'est pas certain. En 2019, Grundy et al. a soutenu sur la base des faibles densités de certains objets trans-neptuniens de taille moyenne que la taille limite requise pour qu'un objet trans-neptunien atteigne l'équilibre était en fait beaucoup plus grande que pour les lunes glacées des planètes géantes, étant d'environ 900 km diamètre. Il existe un consensus général sur Cérès dans la ceinture d'astéroïdes et sur les huit trans-neptuniens qui franchissent probablement ce seuil : Quaoar, Sedna, Orcus , Pluton, Haumea , Eris, Makemake et Gonggong . Les géologues planétaires peuvent inclure les vingt lunes de masse planétaire connues comme des "planètes satellites", y compris la Lune de la Terre et le Charon de Pluton , comme les premiers astronomes modernes. Certains vont même plus loin et incluent des corps relativement grands, géologiquement évolués mais pas très ronds aujourd'hui, comme Pallas et Vesta, ou des corps arrondis qui ont été complètement perturbés par des impacts et réaccrétés comme Hygiea, comme des planètes.

La définition de l'UAI de 2006 présente certains défis pour les exoplanètes car le langage est spécifique au système solaire et les critères de rondeur et de dégagement de la zone orbitale ne sont pas actuellement observables pour les exoplanètes. Il n'y a pas de définition officielle des exoplanètes, mais le groupe de travail de l'UAI sur le sujet a adopté une déclaration provisoire en 2018.

L'astronome Jean-Luc Margot a proposé un critère mathématique qui détermine si un objet peut dégager son orbite pendant la durée de vie de son étoile hôte, basé sur la masse de la planète, son demi-grand axe et la masse de son étoile hôte. La formule produit une valeur appelée π qui est supérieure à 1 pour les planètes. Les huit planètes connues et toutes les exoplanètes connues ont des valeurs π supérieures à 100, tandis que Cérès, Pluton et Eris ont des valeurs π de 0,1 ou moins. On s'attend à ce que les objets avec des valeurs π de 1 ou plus soient approximativement sphériques, de sorte que les objets qui satisfont à l'exigence de dégagement de la zone orbitale satisfont automatiquement à l'exigence d'arrondi.

Définition et concepts similaires

Diagramme d'Euler montrant la conception du Comité exécutif de l'AIU des types de corps dans le système solaire

Lors de la réunion de 2006 de l' Assemblée générale de l'UAI , après de nombreux débats et une proposition qui a échoué, la définition suivante a été adoptée dans une résolution votée par une large majorité de ceux qui restaient à la réunion, abordant en particulier la question des limites inférieures pour un ciel céleste. objet à définir comme une planète. La résolution de 2006 définit les planètes du système solaire comme suit :

Une "planète" [1] est un corps céleste à l'intérieur du système solaire qui (a) est en orbite autour du Soleil, (b) a une masse suffisante pour que sa gravité propre surmonte les forces des corps rigides de sorte qu'il assume un équilibre hydrostatique ( forme presque ronde), et (c) a dégagé le voisinage autour de son orbite.

[1] Les huit planètes sont : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Selon cette définition, le système solaire est considéré comme ayant huit planètes. Les corps qui remplissent les deux premières conditions mais pas la troisième sont classés comme planètes naines , à condition qu'ils ne soient pas des satellites naturels d'autres planètes. À l'origine, un comité de l'UAI avait proposé une définition qui aurait inclus un plus grand nombre de planètes car elle n'incluait pas (c) comme critère. Après de longues discussions, il a été décidé par un vote que ces corps devraient plutôt être classés comme planètes naines.

Cette définition est basée sur les théories modernes de la formation planétaire, dans lesquelles les embryons planétaires dégagent initialement leur voisinage orbital d'autres objets plus petits. Comme décrit ci-dessous, les planètes se forment en accrétant des matériaux dans un disque de matière entourant une protoétoile . Ce processus aboutit à une collection d'objets relativement substantiels, dont chacun a soit « balayé » soit dispersé la plupart des matériaux qui étaient en orbite à proximité. Ces objets n'entrent pas en collision les uns avec les autres car ils sont trop éloignés les uns des autres, parfois en résonance orbitale .

Exoplanète

La définition de l'UAI de 2006 présente certains défis pour les exoplanètes car le langage est spécifique au système solaire et les critères de rondeur et de dégagement de la zone orbitale ne sont pas actuellement observables pour les exoplanètes. Le groupe de travail de l'UAI sur les planètes extrasolaires (WGESP) a publié une définition de travail en 2001 et l'a modifiée en 2003. En 2018, cette définition a été réévaluée et mise à jour à mesure que la connaissance des exoplanètes augmentait. La définition de travail officielle actuelle d'une exoplanète est la suivante :

  1. Objets avec des masses vraies inférieures à la masse limite pour la fusion thermonucléaire du deutérium (actuellement calculée à 13 masses de Jupiter pour les objets de métallicité solaire) qui orbitent autour d'étoiles, de naines brunes ou de restes stellaires et qui ont un rapport de masse avec l'objet central en dessous de L4/ Instabilité L5 (M/M central < 2/(25+ 621 ) sont des "planètes" (peu importe comment elles se sont formées). La masse/taille minimale requise pour qu'un objet extrasolaire soit considéré comme une planète doit être la même que celle utilisée dans notre système solaire.
  2. Les objets sous-stellaires avec des masses vraies au-dessus de la masse limite pour la fusion thermonucléaire du deutérium sont des "naines brunes", peu importe comment elles se sont formées ni où elles se trouvent.
  3. Les objets flottant librement dans de jeunes amas d'étoiles avec des masses inférieures à la masse limite pour la fusion thermonucléaire du deutérium ne sont pas des "planètes", mais des "naines sous-brunes" (ou quel que soit le nom le plus approprié).

L'UAI a noté que cette définition pourrait évoluer à mesure que les connaissances s'améliorent. Un article de synthèse de 2022 discutant de l'historique et de la justification de cette définition a suggéré que les mots "dans les jeunes amas d'étoiles" devraient être supprimés de l'article 3, car de tels objets ont maintenant été trouvés ailleurs, et que le terme "naines sous-brunes" devrait être remplacés par les "objets de masse planétaire flottant librement" plus courants.

Objet de masse planétaire

Les lunes de masse planétaire à l'échelle, par rapport à Mercure, Vénus, Terre, Mars et Pluton. Borderline Proteus et Nereid (à peu près de la même taille que les Mimas ronds) ont été inclus.

Les géoscientifiques rejettent souvent la définition de l'UAI, préférant considérer les lunes rondes et les planètes naines comme étant également des planètes. Certains scientifiques qui acceptent la définition de l'UAI de «planète» utilisent d'autres termes pour désigner les corps répondant aux définitions géophysiques de la planète, tels que «monde». Le terme «objet de masse planétaire» a également été utilisé pour désigner des situations ambiguës concernant les exoplanètes, telles que des objets de masse typique d'une planète qui flottent librement ou orbitent autour d'une naine brune au lieu d'une étoile.

Mythologie et dénomination

Les noms des planètes du monde occidental sont dérivés des pratiques de dénomination des Romains, qui dérivent finalement de celles des Grecs et des Babyloniens. Dans la Grèce antique , les deux grands luminaires que sont le Soleil et la Lune s'appelaient Hélios et Séléné , deux anciennes divinités titaniques ; la planète la plus lente (Saturne) s'appelait Phainon , le méné ; suivi de Phaethon (Jupiter), "lumineux" ; la planète rouge (Mars) était connue sous le nom de Pyroeis , la "ardente" ; la plus brillante (Vénus) était connue sous le nom de Phosphoros , le porteur de lumière ; et la dernière planète fugace (Mercure) s'appelait Stilbon , la lueur. Les Grecs ont attribué chaque planète à l'un de leur panthéon de dieux, les Olympiens et les premiers Titans :

  • Helios et Selene étaient les noms des planètes et des dieux, tous deux Titans (plus tard supplantés par les Olympiens Apollon et Artémis );
  • Phainon était consacré à Cronos , le Titan qui engendra les Olympiens ;
  • Phaéton était sacré pour Zeus , le fils de Cronos qui l'a déposé comme roi;
  • Pyroeis fut donné à Arès , fils de Zeus et dieu de la guerre ;
  • Phosphoros était gouverné par Aphrodite , la déesse de l'amour ; et
  • Stilbon avec son mouvement rapide, était gouverné par Hermès , messager des dieux et dieu du savoir et de l'esprit.

La pratique grecque consistant à greffer les noms de leurs dieux sur les planètes était presque certainement empruntée aux Babyloniens. Les Babyloniens nommèrent Vénus d'après leur déesse de l'amour, Ishtar ; Mars d'après leur dieu de la guerre, Nergal ; Mercure d'après leur dieu de la sagesse Nabu ; et Jupiter après leur dieu principal, Marduk . Il y a trop de concordances entre les conventions de dénomination grecques et babyloniennes pour qu'elles soient apparues séparément. Compte tenu des différences de mythologie, la correspondance n'était pas parfaite. Par exemple, le Babylonien Nergal était un dieu de la guerre, et ainsi les Grecs l'ont identifié avec Ares. Contrairement à Ares, Nergal était aussi un dieu de la peste et le souverain des enfers.

Les dieux grecs de l' Olympe , dont dérivent les noms romains des planètes du système solaire.

Aujourd'hui, la plupart des gens du monde occidental connaissent les planètes par des noms dérivés du panthéon olympien des dieux. Bien que les Grecs modernes utilisent encore leurs anciens noms pour les planètes, d'autres langues européennes, en raison de l'influence de l' Empire romain et, plus tard, de l' Église catholique , utilisent les noms romains (latins) plutôt que les noms grecs. Les Romains ont hérité de la mythologie proto-indo-européenne comme les Grecs et ont partagé avec eux un panthéon commun sous différents noms, mais les Romains n'avaient pas les riches traditions narratives que la culture poétique grecque avait données à leurs dieux . Au cours de la dernière période de la République romaine, les écrivains romains ont emprunté une grande partie des récits grecs et les ont appliqués à leur propre panthéon, au point qu'ils sont devenus pratiquement impossibles à distinguer. Lorsque les Romains ont étudié l'astronomie grecque, ils ont donné aux planètes leurs propres noms de dieux : Mercurius (pour Hermès), Vénus (Aphrodite), Mars (Ares), Iuppiter (Zeus) et Saturnus (Cronus). Certains Romains, suivant une croyance peut-être originaire de Mésopotamie mais développée en Égypte hellénistique , croyaient que les sept dieux dont les planètes ont été nommées prenaient des quarts d'heure pour s'occuper des affaires sur Terre. L'ordre des changements était Saturne, Jupiter, Mars, Soleil, Vénus, Mercure, Lune (de la planète la plus éloignée à la plus proche). Par conséquent, le premier jour a commencé par Saturne (1ère heure), le deuxième jour par le Soleil (25ème heure), suivi de la Lune (49ème heure), Mars, Mercure, Jupiter et Vénus. Parce que chaque jour a été nommé par le dieu qui l'a commencé, cela est devenu l'ordre des jours de la semaine dans le calendrier romain . En anglais, samedi , dimanche et lundi sont des traductions directes de ces noms romains. Les autres jours ont été renommés après Tīw (mardi), Wōden (mercredi), Þunor (jeudi) et Frīġ (vendredi), les dieux anglo-saxons considérés comme similaires ou équivalents à Mars, Mercure, Jupiter et Vénus, respectivement.

Le nom de la Terre en anglais n'est pas dérivé de la mythologie gréco-romaine. Parce qu'elle n'a été généralement acceptée comme planète qu'au 17ème siècle, il n'y a pas de tradition de la nommer d'après un dieu. (Il en va de même, en anglais du moins, pour le Soleil et la Lune, bien qu'ils ne soient généralement plus considérés comme des planètes.) Le nom provient du vieil anglais eorþe , qui était le mot pour "sol" et "saleté" ainsi que le monde lui-même. Comme avec ses équivalents dans les autres langues germaniques , il dérive finalement du mot proto-germanique erþō , comme on peut le voir dans la terre anglaise, l' erde allemand , l' aarde néerlandais et le jord scandinave . De nombreuses langues romanes conservent l'ancien mot romain terra (ou une variante de celui-ci) qui était utilisé avec le sens de «terre sèche» par opposition à «mer». Les langues non romanes utilisent leurs propres mots natifs. Les Grecs conservent leur nom d'origine, Γή (Ge) .

Les cultures non européennes utilisent d'autres systèmes de dénomination planétaire. L' Inde utilise un système basé sur le Navagraha , qui intègre les sept planètes traditionnelles ( Surya 'Sun', Chandra 'Moon', Budha pour Mercure, Shukra ('brillant') pour Vénus, Mangala (le dieu de la guerre) pour Mars, Bṛhaspati (conseiller des dieux) pour Jupiter, et Shani (symbolique du temps) pour Saturne) et les nœuds lunaires ascendants et descendants Rahu et Ketu .

La Chine et les pays d'Asie de l'Est historiquement soumis à l'influence culturelle chinoise (tels que le Japon, la Corée et le Vietnam ) utilisent un système de dénomination basé sur les cinq éléments chinois : l'eau (Mercury水星"water star"), le métal (Venus金星" étoile de métal"), feu (Mars火星"étoile de feu"), bois (Jupiter木星"étoile de bois") et terre (Saturne土星"étoile de terre"). Les noms d'Uranus (天王星"sky king star"), Neptune (海王星"sea king star") et Pluton (冥王星"underworld king star") en chinois, coréen et japonais sont des calques basés sur les rôles de ces dieux dans la mythologie romaine et grecque. Les chinois utilisent également des calques pour les planètes naines et de nombreux astéroïdes, par exemple Eris (神星 "étoile de la déesse de la querelle"), Cérès (神星 "étoile de la déesse du grain") et Pallas (神星 "étoile de la déesse de la sagesse") .

Dans l'astronomie hébraïque traditionnelle , les sept planètes traditionnelles ont (pour la plupart) des noms descriptifs - le Soleil est חמה Ḥammah ou "la chaude", la Lune est לבנה Levanah ou "la blanche", Vénus est כוכב נוגה Kokhav Nogah ou "la planète brillante", Mercure est כוכב Kokhav ou "la planète" (étant donné son manque de caractéristiques distinctives), Mars est מאדים Ma'adim ou "le rouge", et Saturne est שבתאי Shabbatai ou "le repos" (en référence à son mouvement lent par rapport aux autres planètes visibles). L'intrus est Jupiter, appelé צדק Tzedeq ou "justice". Des noms hébreux ont été choisis pour Uranus (אורון Oron , « petite lumière ») et Neptune (רהב Rahab , un monstre marin biblique) en 2009 ; avant cela, les noms "Uranus" et "Neptune" avaient simplement été empruntés. Les étymologies des noms arabes des planètes sont moins bien comprises. La plupart des érudits s'accordent à dire que Vénus الزهرة ( az-Zuhara , "la brillante"), la Terre الأرض ( al-ʾArḍ , de la même racine qu'eretz ) et Saturne زُحَل ( Zuḥal , "le retrait"). Plusieurs étymologies suggérées existent pour Mercure عُطَارِد ( ʿUṭārid ), Mars اَلْمِرِّيخ ( al-Mirrīkh ) et Jupiter المشتري ( al-Muštarī ), mais il n'y a pas d'accord entre les savants.

Lorsque les planètes suivantes ont été découvertes aux 18e et 19e siècles, Uranus a été nommée d'après une divinité grecque et Neptune d'une divinité romaine (l'homologue de Poséidon ). Les astéroïdes ont également été initialement nommés à partir de la mythologie - Cérès , Junon et Vesta sont des déesses romaines majeures, et Pallas est une épithète de la déesse grecque Athéna - mais au fur et à mesure que de plus en plus ont été découverts, la restriction mythologique a été abandonnée à partir de Massalia en 1852 . Pluton a reçu un nom classique, car elle était considérée comme une planète majeure lors de sa découverte. Après que d'autres objets aient été découverts au-delà de Neptune, des conventions de dénomination en fonction de leurs orbites ont été mises en place : ceux en résonance 2:3 avec Neptune (les plutinos ) reçoivent des noms issus de mythes de la pègre, tandis que d'autres reçoivent des noms issus de mythes de la création. La plupart des planètes naines trans-neptuniennes portent le nom de dieux et de déesses d'autres cultures (par exemple, Quaoar porte le nom d'un dieu Tongva ), à l'exception d'Orcus et d'Eris qui ont continué le schéma romain et grec.

Les lunes (y compris celles de masse planétaire) reçoivent généralement des noms associés à leur planète mère. Les lunes de masse planétaire de Jupiter portent le nom de quatre des amants de Zeus (ou d'autres partenaires sexuels); ceux de Saturne portent le nom des frères et sœurs de Cronos, les Titans ; ceux d'Uranus portent le nom de personnages de Shakespeare et de Pope (à l'origine spécifiquement issus de la mythologie des fées, mais qui se sont terminés par la dénomination de Miranda ). Triton, la lune de masse planétaire de Neptune, porte le nom du fils du dieu ; La lune de masse planétaire de Pluton, Charon, porte le nom du passeur des morts , qui transporte les âmes des nouveaux décédés aux enfers (domaine de Pluton); et la seule lune connue d'Eris, Dysnomia, porte le nom de l'une des filles d'Eris, l'esprit de l'anarchie .

Symboles

Symboles planétaires les plus courants
Soleil
☉
Mercure
☿
Vénus
♀
Terre
🜨
Lune
☾
Mars
♂
Jupiter
♃
Saturne
♄
Uranus
⛢ou♅
Neptune
♆

Les symboles écrits pour Mercure, Vénus, Jupiter, Saturne et peut-être Mars ont été attribués à des formes trouvées dans des textes de papyrus grecs tardifs. Les symboles de Jupiter et de Saturne sont identifiés comme des monogrammes des noms grecs correspondants, et le symbole de Mercure est un caducée stylisé .

Selon Annie Scott Dill Maunder , les antécédents des symboles planétaires étaient utilisés dans l'art pour représenter les dieux associés aux planètes classiques. Le planisphère de Bianchini , découvert par Francesco Bianchini au 18ème siècle mais produit au 2ème siècle, montre des personnifications grecques de dieux planétaires chargés des premières versions des symboles planétaires. Mercure a un caducée ; Vénus a, attaché à son collier, un cordon relié à un autre collier ; Mars, une lance ; Jupiter, un bâton; Saturne, une faux ; le Soleil , un cercle d'où partent des rayons; et la Lune, une coiffe avec un croissant attaché. Les formes modernes avec les marques de croix sont apparues pour la première fois vers le XVIe siècle. Selon Maunder, l'ajout de croix semble être "une tentative de donner une saveur chrétienne aux symboles des anciens dieux païens". La Terre elle-même n'était pas considérée comme une planète classique ; son symbole descend d'un symbole pré-héliocentrique pour les quatre coins du monde .

Lorsque d'autres planètes ont été découvertes en orbite autour du Soleil, des symboles ont été inventés pour elles. Le symbole astronomique le plus courant pour Uranus, ⛢, a été inventé par Johann Gottfried Köhler et était destiné à représenter le platine métallique nouvellement découvert . Un symbole alternatif, ♅, a été inventé par Jérôme Lalande , et représente un globe avec un H sur le dessus, pour le découvreur d'Uranus Herschel. Aujourd'hui, ⛢ est principalement utilisé par les astronomes et ♅ par les astrologues , bien qu'il soit possible de trouver chaque symbole dans l'autre contexte. Les premiers astéroïdes ont reçu de la même manière des symboles abstraits, mais à mesure que leur nombre augmentait de plus en plus, cette pratique s'est arrêtée au profit de leur numérotation. Le symbole de Neptune (♆) représente le trident du dieu . Le symbole astronomique de Pluton est un monogramme PL (♇), bien qu'il soit devenu moins courant depuis que la définition de l'IAU a reclassé Pluton. Depuis la reclassification de Pluton, la NASA a utilisé le symbole astrologique traditionnel de Pluton (⯓), un orbe planétaire au-dessus du bident de Pluton .

Quelques symboles planétaires plus rares en Unicode
Terre
♁
Vesta
⚶
Cérès
⚳
Pallas
⚴
Hygiea
⯚
Orcus
🝿
Pluton
♇ou⯓
Haumea
🝻
Quaoar
🝾
Makemake
🝼
Gong gong
🝽
Éris
⯰
Sedna
⯲

L'UAI décourage l'utilisation de symboles planétaires dans les articles de revues modernes en faveur d'abréviations à une lettre ou (pour lever l'ambiguïté de Mercure et Mars) à deux lettres pour les principales planètes. Les symboles du Soleil et de la Terre sont néanmoins communs, car la masse solaire , la masse terrestre et les unités similaires sont courantes en astronomie. D'autres symboles planétaires sont aujourd'hui principalement rencontrés en astrologie. Les astrologues ont commencé à réutiliser les anciens symboles astronomiques pour les premiers astéroïdes et continuent d'inventer des symboles pour d'autres objets, bien que la plupart des symboles proposés ne soient utilisés que par leurs auteurs. Unicode inclut des symboles astrologiques relativement standard pour certaines planètes mineures, y compris les planètes naines découvertes au 21e siècle, bien que l'utilisation astronomique de l'un d'entre eux soit rare, voire inexistante.

Formation

Impressions d'artistes
Un disque protoplanétaire
Collision d'astéroïdes lors de la formation d'une planète

On ne sait pas avec certitude comment les planètes sont construites. La théorie dominante est qu'ils se forment lors de l'effondrement d'une nébuleuse en un mince disque de gaz et de poussière. Une protoétoile se forme au cœur, entourée d'un disque protoplanétaire en rotation . Par accrétion (un processus de collision collante), les particules de poussière dans le disque accumulent régulièrement de la masse pour former des corps de plus en plus gros. Des concentrations locales de masse connues sous le nom de planétésimaux se forment, et celles-ci accélèrent le processus d'accrétion en attirant de la matière supplémentaire par leur attraction gravitationnelle. Ces concentrations deviennent de plus en plus denses jusqu'à ce qu'elles s'effondrent sous l'effet de la gravité pour former des protoplanètes . Après qu'une planète ait atteint une masse un peu plus grande que la masse de Mars, elle commence à accumuler une atmosphère étendue, augmentant considérablement le taux de capture des planétésimaux au moyen de la traînée atmosphérique . Selon l'histoire d'accrétion des solides et des gaz, une planète géante , une géante de glace ou une planète tellurique peut en résulter. On pense que les satellites réguliers de Jupiter, Saturne et Uranus se sont formés de la même manière ; cependant, Triton a probablement été capturé par Neptune, et la Lune de la Terre et le Charon de Pluton pourraient s'être formés lors de collisions.

Lorsque la protoétoile a grandi au point de s'enflammer pour former une étoile , le disque survivant est retiré de l'intérieur vers l'extérieur par la photoévaporation , le vent solaire , la traînée de Poynting-Robertson et d'autres effets. Par la suite, il peut encore y avoir de nombreuses protoplanètes en orbite autour de l'étoile ou les unes des autres, mais avec le temps, beaucoup entreront en collision, soit pour former une protoplanète combinée plus grande, soit pour libérer du matériel que d'autres protoplanètes pourront absorber. Ces objets qui sont devenus suffisamment massifs captureront la plupart de la matière dans leurs voisinages orbitaux pour devenir des planètes. Les protoplanètes qui ont évité les collisions peuvent devenir des satellites naturels de planètes par un processus de capture gravitationnelle, ou rester dans les ceintures d'autres objets pour devenir soit des planètes naines, soit de petits corps .

Éjecta de restes de supernova produisant un matériau formant des planètes

Les impacts énergétiques des planétésimaux plus petits (ainsi que la désintégration radioactive ) réchaufferont la planète en croissance, la faisant fondre au moins partiellement. L'intérieur de la planète commence à se différencier par la densité, avec des matériaux de densité plus élevée coulant vers le noyau. Les petites planètes terrestres perdent la plupart de leurs atmosphères à cause de cette accrétion, mais les gaz perdus peuvent être remplacés par le dégazage du manteau et par l'impact ultérieur des comètes . (Les petites planètes perdront toute atmosphère qu'elles gagneront grâce à divers mécanismes d'échappement .)

Avec la découverte et l'observation de systèmes planétaires autour d'étoiles autres que le Soleil, il devient possible d'élaborer, de réviser ou même de remplacer ce récit. Le niveau de métallicité — terme astronomique décrivant l'abondance d' éléments chimiques de numéro atomique supérieur à 2 ( hélium ) — semble déterminer la probabilité qu'une étoile ait des planètes. Par conséquent, une étoile de population I riche en métaux est plus susceptible d'avoir un système planétaire substantiel qu'une étoile de population II pauvre en métaux .

Système solaire

Le système solaire, y compris le Soleil, les planètes, les planètes naines et les plus grosses lunes. Les distances entre les corps ne sont pas à l'échelle.

Selon la définition de l'IAU , il y a huit planètes dans le système solaire, qui sont (à une distance croissante du Soleil) : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Jupiter est le plus grand, à 318 masses terrestres, tandis que Mercure est le plus petit, à 0,055 masses terrestres.

Les planètes du système solaire peuvent être divisées en catégories en fonction de leur composition. Les terrestres sont similaires à la Terre, avec des corps composés en grande partie de roche et de métal : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. La Terre est la plus grande planète tellurique. Les planètes géantes sont nettement plus massives que les terrestres : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Elles diffèrent des planètes telluriques par leur composition. Les géantes gazeuses , Jupiter et Saturne, sont principalement composées d'hydrogène et d'hélium et sont les planètes les plus massives du système solaire. Saturne est un tiers aussi massif que Jupiter, à 95 masses terrestres. Les géantes de glace , Uranus et Neptune, sont principalement composées de matériaux à bas point d'ébullition tels que l'eau, le méthane et l'ammoniac, avec des atmosphères épaisses d'hydrogène et d'hélium. Elles ont une masse nettement inférieure à celle des géantes gazeuses (seulement 14 et 17 masses terrestres).

Les planètes naines sont gravitationnellement arrondies, mais n'ont pas dégagé leurs orbites d'autres corps . Par ordre croissant de distance moyenne au Soleil, les astronomes généralement admis sont Cérès , Orcus , Pluton , Haumea , Quaoar , Makemake , Gonggong , Eris et Sedna . Cérès est le plus gros objet de la ceinture d'astéroïdes , situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. Les huit autres orbitent tous au-delà de Neptune. Orcus, Pluton, Haumea, Quaoar et Makemake orbitent dans la ceinture de Kuiper , qui est une deuxième ceinture de petits corps du système solaire au-delà de l'orbite de Neptune. Gonggong et Eris orbitent dans le disque dispersé , qui est un peu plus éloigné et, contrairement à la ceinture de Kuiper, est instable vis-à-vis des interactions avec Neptune. Sedna est le plus grand objet détaché connu , une population qui ne s'approche jamais assez du Soleil pour interagir avec l'une des planètes classiques ; les origines de leurs orbites sont encore débattues. Tous les neuf sont similaires aux planètes telluriques en ce qu'ils ont une surface solide, mais ils sont faits de glace et de roche, plutôt que de roche et de métal. De plus, elles sont toutes plus petites que Mercure, Pluton étant la plus grande planète naine connue et Eris étant la plus massive connue.

Il y a au moins vingt lunes de masse planétaire ou planètes satellites - des lunes suffisamment grandes pour prendre des formes ellipsoïdales (bien que la forme de Dysnomia n'ait jamais été mesurée, elle est suffisamment massive et dense pour être un corps solide). Les vingt généralement admis sont les suivants.

La Lune, Io et Europe ont des compositions similaires aux planètes telluriques ; les autres sont faites de glace et de roche comme les planètes naines, Téthys étant faite de glace presque pure. (Europe est souvent considérée comme une planète glacée, car sa couche de glace de surface rend difficile l'étude de son intérieur.) Ganymède et Titan sont plus grands que Mercure en rayon, et Callisto l'égale presque, mais tous les trois sont beaucoup moins massifs. Mimas est le plus petit objet généralement considéré comme une planète géophysique , à environ six millionièmes de la masse de la Terre, bien qu'il existe de nombreux corps plus grands qui peuvent ne pas être des planètes géophysiques (par exemple Salacia ).

Attributs planétaires

Les tableaux ci-dessous résument certaines propriétés d'objets répondant aux définitions géophysiques des planètes. Les diamètres, masses, périodes orbitales et périodes de rotation des principales planètes sont disponibles auprès du Jet Propulsion Laboratory . JPL fournit également leurs demi-grands axes, inclinaisons et excentricités des orbites planétaires, et les inclinaisons axiales sont extraites de leur base de données Horizons. D'autres informations sont résumées par la NASA. Les données pour les planètes mineures et les lunes de masse planétaire sont tirées de la liste des objets gravitationnellement arrondis du système solaire , avec les sources qui y sont répertoriées.

Nom
Diamètre équatorial
Masse Demi-grand axe ( UA ) Période orbitale
(années)
Inclinaison
sur l'écliptique
(°)

Excentricité orbitale
Période de rotation
(jours)
Lunes confirmées
Inclinaison axiale (°) Anneaux Atmosphère
Planètes majeures
☿ Mercure 0,383 0,06 0,39 0,24 7.00 0,206 58,65 0 0,04 non minimal
♀ Vénus 0,949 0,81 0,72 0,62 3.39 0,007 243.02 0 177,30 non CO2 , N2 _ _
🜨 Terre 1.000 1,00 1,00 1,00 0.0 0,017 1,00 1 23h44 non N2 , O2 , Ar _ _
♂ Mars 0,532 0,11 1.52 1,88 1,85 0,093 1.03 2 25.19 non CO2 , N2 , Ar
♃ Jupiter 11.209 317,83 5.20 11.86 1h30 0,048 0,41 80 3.13 oui H 2 , Il
♄ Saturne 9.449 95.16 9.54 29.45 2.49 0,054 0,44 83 26.73 oui H 2 , Il
⛢ Uranus 4.007 14.54 19.19 84.02 0,773 0,047 0,72 27 97,77 oui H 2 , He, CH 4
♆ Neptune 3.883 17h15 30.07 164,79 1,77 0,009 0,67 14 28.32 oui H 2 , He, CH 4
Planètes naines
⚳ Cérès 0,0742 0,00016 2,77 4,60 10.59 0,080 0,38 0 4 non minimal
🝿 Orcus 0,072 0,0001 39.42 247,5 20.59 0,226 ? 1 ? ? ?
♇ Pluton 0,186 0,0022 39.48 247,9 17.14 0,249 6.39 5 119.6 non N2 , CH4 , CO _
🝻 Haumea 0,13 0,0007 43.34 283.8 28.21 0,195 0,16 2 126 oui ?
🝾 Quaoar 0,087 0,0003 43,69 288,0 7,99 0,038 0,37 1 ? ? ?
🝼 Makemake 0,11 0,0005 45,79 306.2 28,98 0,161 0,95 1 ? ? minimal
🝽 Gong gong 0,10 0,0003 67.33 552.5 30,74 0,506 0,93 1 ? ? ?
⯰ Éris 0,18 0,0028 67,67 559 44.04 0,436 15,79 1 78 ? ?
⯲ Sedna 0,078 ? 525,86 12059 11.93 0,855 0,43 0 ? ? ?
Légende des couleurs :   planètes terrestres   géantes gazeuses   géants de glace (les deux sont des planètes géantes  planètes naines

Mesuré par rapport à la Terre.
La masse de la Terre est d'environ 5,972 × 10 24 kilogrammes et son rayon équatorial est d'environ 6 378 kilomètres.

Comme toutes les lunes de masse planétaire présentent une rotation synchrone, leurs périodes de rotation sont égales à leurs périodes orbitales.

Lunes de masse planétaire
Nom
Diamètre équatorial
Masse Demi-grand axe ( km ) Période orbitale
(jours)
Inclinaison par rapport
à l'équateur primaire
(°)

Excentricité orbitale
Inclinaison axiale (°) Atmosphère
☾ Lune 0,272 0,0123 384 399 27.322 18h29–28h58 0,0549 6,68 minimal
♃1 Io 0,285 0,0150 421 600 1.769 0,04 0,0041 ≈0 minimal
♃2 Europe 0,246 0,00804 670 900 3.551 0,47 0,009 ≈0.1 minimal
♃3 Ganymède 0,413 0,0248 1 070 400 7.155 1,85 0,0013 ≈0.2 minimal
♃4 Callisto 0,378 0,0180 1 882 700 16.689 0,2 0,0074 ≈0–2 minimal
♄1 Mimas 0,031 0.00000628 185 520 0,942 1.51 0,0202 ≈0
♄2 Encelade 0,04 0,0000181 237 948 1.370 0,02 0,0047 ≈0 minimal
♄3 Téthys 0,084 0,000103 294 619 1.888 1.51 0,02 ≈0
♄4 Dioné 0,088 0,000183 377 396 2.737 0,019 0,002 ≈0 minimal
♄5 Rhéa 0,12 0,000386 527 108 4.518 0,345 0,001 ≈0 minimal
♄6 Titan 0,404 0,0225 1 221 870 15.945 0,33 0,0288 ≈0.3 N2 , CH4 _
♄8 Japet 0,115 0,000302 3 560 820 79.322 14.72 0,0286 ≈0
⛢5 Miranda 0,037 0,0000110 129 390 1.414 4.22 0,0013 ≈0
⛢1 Arielle 0,091 0,000226 190 900 2.520 0,31 0,0012 ≈0
⛢2 Ombriel 0,092 0,00020 266 000 4.144 0,36 0,005 ≈0
⛢3 Titania 0,124 0,00059 436 300 8.706 0,14 0,0011 ≈0
⛢4 Obéron 0,119 0,000505 583 519 13h46 0,10 0,0014 ≈0
♆1 Triton 0,212 0,00358 354 759 5.877 157 0,00002 ≈0.7 N2 , CH4 _
♇1 Charon 0,095 0,000255 17 536 6.387 0,001 0,0022 ≈0
⯰1 Dysnomie 0,057 0,00005–0,00008 37 300 15.786 0,15 0,0062 ≈0
Légende des couleurs :  principalement rocheux   principalement glacé

Mesuré par rapport à la Terre.

Exoplanètes

Détections d'exoplanètes par an à partir de juin 2022 (par NASA Exoplanet Archive )

Une exoplanète (planète extrasolaire) est une planète en dehors du système solaire. Au 1er novembre 2022, il y avait 5 246 exoplanètes confirmées dans 3 875 systèmes planétaires , avec 842 systèmes ayant plus d'une planète . Les exoplanètes connues varient en taille depuis des géantes gazeuses environ deux fois plus grandes que Jupiter jusqu'à un peu plus de la taille de la Lune . L'analyse des données de microlentilles gravitationnelles suggère une moyenne minimale de 1,6 planètes liées pour chaque étoile de la Voie lactée.

Au début de 1992, les radioastronomes Aleksander Wolszczan et Dale Frail ont annoncé la découverte de deux planètes en orbite autour du pulsar PSR 1257+12 . Cette découverte a été confirmée et est généralement considérée comme la première détection définitive d'exoplanètes. Les chercheurs soupçonnent qu'ils se sont formés à partir d'un reste de disque laissé par la supernova qui a produit le pulsar.

La première découverte confirmée d'une planète extrasolaire en orbite autour d'une étoile ordinaire de la séquence principale a eu lieu le 6 octobre 1995, lorsque Michel Mayor et Didier Queloz de l' Université de Genève ont annoncé la détection de 51 Pegasi b , une exoplanète autour de 51 Pegasi . Depuis lors jusqu'à la mission Kepler, les planètes extrasolaires les plus connues étaient des géantes gazeuses comparables en masse à Jupiter ou plus grandes car elles étaient plus facilement détectées. Le catalogue des planètes candidates de Kepler se compose principalement de planètes de la taille de Neptune et plus petites, jusqu'à plus petites que Mercure.

En 2011, l' équipe du télescope spatial Kepler a signalé la découverte des premières planètes extrasolaires de la taille de la Terre en orbite autour d'une étoile semblable au Soleil , Kepler-20e et Kepler-20f . Depuis lors, plus de 100 planètes ont été identifiées qui ont approximativement la même taille que la Terre , dont 20 orbitent dans la zone habitable de leur étoile - la gamme d'orbites où une planète tellurique pourrait supporter de l'eau liquide à sa surface, étant donné suffisamment pression atmosphérique. On pense qu'une étoile semblable au Soleil sur cinq a une planète de la taille de la Terre dans sa zone habitable, ce qui suggère que la plus proche devrait se trouver à moins de 12 années-lumière de la Terre. La fréquence d'apparition de telles planètes terrestres est l'une des variables de l' équation de Drake , qui estime le nombre de civilisations intelligentes et communicantes qui existent dans la Voie lactée .

Il existe des types de planètes qui n'existent pas dans le système solaire : les super-Terres et les mini-Neptunes , qui ont des masses comprises entre celle de la Terre et celle de Neptune. De telles planètes pourraient être rocheuses comme la Terre ou un mélange de volatils et de gaz comme Neptune - on pense actuellement que la ligne de démarcation entre les deux possibilités se situe à environ deux fois la masse de la Terre. La planète Gliese 581c , avec une masse de 5,5 à 10,4 fois la masse de la Terre, a attiré l'attention sur sa découverte pour être potentiellement dans la zone habitable, bien que des études ultérieures aient conclu qu'elle est en fait trop proche de son étoile pour être habitable. Des exoplanètes ont été découvertes qui sont beaucoup plus proches de leur étoile mère que n'importe quelle planète du système solaire ne l'est du Soleil. Mercure, la planète la plus proche du Soleil à 0,4 UA , prend 88 jours pour une orbite, mais les planètes à période ultra-courte peuvent orbiter en moins d'une journée. Le système Kepler-11 a cinq de ses planètes sur des orbites plus courtes que celle de Mercure, toutes beaucoup plus massives que Mercure. Il y a des Jupiter chauds , comme 51 Pegasi b, qui orbitent très près de leur étoile et peuvent s'évaporer pour devenir des planètes chthoniennes , qui sont les noyaux restants. Il existe également des exoplanètes beaucoup plus éloignées de leur étoile. Neptune est à 30 UA du Soleil et met 165 ans pour orbiter, mais il y a des exoplanètes qui sont à des milliers d' UA de leur étoile et mettent plus d'un million d'années pour orbiter. par exemple NOIX DE COCO-2b .

Les attributs

Bien que chaque planète ait des caractéristiques physiques uniques, un certain nombre de points communs existent entre elles. Certaines de ces caractéristiques, comme les anneaux ou les satellites naturels, n'ont jusqu'à présent été observées que sur les planètes du système solaire, alors que d'autres sont couramment observées sur les planètes extrasolaires.

Caractéristiques dynamiques

Orbite

L'orbite de la planète Neptune comparée à celle de Pluton . Notez l'allongement de l'orbite de Pluton par rapport à celle de Neptune ( excentricité ), ainsi que son grand angle avec l'écliptique ( inclinaison ).

Dans le système solaire, toutes les planètes orbitent autour du Soleil dans le même sens de rotation du Soleil : dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu du dessus du pôle nord du Soleil. Au moins une planète extrasolaire, WASP-17b , a été trouvée en orbite dans la direction opposée à la rotation de son étoile. La période d'une révolution de l'orbite d'une planète est connue sous le nom de période ou année sidérale . L'année d'une planète dépend de sa distance à son étoile ; plus une planète est éloignée de son étoile, plus la distance qu'elle doit parcourir est longue et plus sa vitesse est lente, car elle est moins affectée par la gravité de son étoile .

L'orbite d'aucune planète n'est parfaitement circulaire et, par conséquent, la distance de chacune à l'étoile hôte varie au cours de son année. L'approche la plus proche de son étoile s'appelle son périastre , ou périhélie dans le système solaire, tandis que sa séparation la plus éloignée de l'étoile s'appelle son apastron ( aphélie ). Lorsqu'une planète s'approche du périastre, sa vitesse augmente à mesure qu'elle échange de l'énergie potentielle gravitationnelle contre de l'énergie cinétique, tout comme un objet qui tombe sur Terre accélère en tombant. Au fur et à mesure que la planète s'approche d'un passtron, sa vitesse diminue, tout comme un objet projeté vers le haut sur Terre ralentit lorsqu'il atteint le sommet de sa trajectoire.

L'orbite de chaque planète est délimitée par un ensemble d'éléments :

  • L' excentricité d'une orbite décrit l'allongement de l'orbite elliptique (ovale) d'une planète. Les planètes à faible excentricité ont des orbites plus circulaires, tandis que les planètes à forte excentricité ont des orbites plus elliptiques. Les planètes et les grandes lunes du système solaire ont des excentricités relativement faibles, et donc des orbites presque circulaires. Les comètes et les objets de la ceinture de Kuiper, ainsi que plusieurs planètes extrasolaires, ont des excentricités très élevées, et donc des orbites extrêmement elliptiques.
  • Le demi-grand axe donne la taille de l'orbite. C'est la distance entre le point médian et le diamètre le plus long de son orbite elliptique. Cette distance n'est pas la même que son apastron, car l'orbite d'aucune planète n'a son étoile en son centre exact.
  • L' inclinaison d'une planète indique à quelle distance au-dessus ou au-dessous d'un plan de référence établi son orbite est inclinée. Dans le système solaire, le plan de référence est le plan de l'orbite terrestre, appelé l' écliptique . Pour les planètes extrasolaires, le plan, connu sous le nom de plan du ciel ou plan du ciel , est le plan perpendiculaire à la ligne de visée de l'observateur depuis la Terre. Les huit planètes du système solaire sont toutes très proches de l'écliptique ; les comètes et les objets de la ceinture de Kuiper comme Pluton sont à des angles beaucoup plus extrêmes par rapport à elle. Les grandes lunes ne sont généralement pas très inclinées vers les équateurs de leurs planètes mères, mais la Lune de la Terre, Japet de Saturne et le Triton de Neptune sont des exceptions. Triton est unique parmi les grandes lunes en ce qu'elle orbite rétrograde, c'est-à-dire dans le sens opposé à la rotation de sa planète mère.
  • Les points auxquels une planète passe au-dessus et au-dessous de son plan de référence sont appelés ses nœuds ascendants et descendants . La longitude du nœud ascendant est l'angle entre la longitude 0 du plan de référence et le nœud ascendant de la planète. L' argument du périastre (ou périhélie dans le système solaire) est l'angle entre le nœud ascendant d'une planète et son approche la plus proche de son étoile.

Inclinaison axiale

L' inclinaison axiale de la Terre est d'environ 23,4°. Elle oscille entre 22,1° et 24,5° sur un cycle de 41 000 ans et est actuellement en baisse.

Les planètes ont divers degrés d'inclinaison axiale; ils tournent à un angle par rapport au plan des équateurs de leurs étoiles . Cela fait varier la quantité de lumière reçue par chaque hémisphère au cours de son année; lorsque l'hémisphère nord s'éloigne de son étoile, l'hémisphère sud pointe vers elle, et vice versa. Chaque planète a donc des saisons, entraînant des modifications du climat au cours de son année. L'heure à laquelle chaque hémisphère pointe le plus loin ou le plus près de son étoile est connue sous le nom de solstice . Chaque planète en a deux au cours de son orbite ; quand un hémisphère a son solstice d'été avec son jour étant le plus long, l'autre a son solstice d'hiver quand son jour est le plus court. La quantité variable de lumière et de chaleur reçue par chaque hémisphère crée des changements annuels dans les conditions météorologiques pour chaque moitié de la planète. L'inclinaison axiale de Jupiter est très petite, donc sa variation saisonnière est minime ; Uranus, d'autre part, a une inclinaison axiale si extrême qu'elle est pratiquement sur le côté, ce qui signifie que ses hémisphères sont soit continuellement à la lumière du soleil, soit continuellement dans l'obscurité au moment de ses solstices. Parmi les planètes extrasolaires, les inclinaisons axiales ne sont pas connues avec certitude, bien que l'on pense que la plupart des Jupiters chauds ont une inclinaison axiale négligeable en raison de leur proximité avec leurs étoiles.

Rotation

Les planètes tournent autour d'axes invisibles passant par leurs centres. La période de rotation d'une planète est connue sous le nom de jour stellaire . La plupart des planètes du système solaire tournent dans le même sens qu'elles orbitent autour du Soleil, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu du dessus du pôle nord du Soleil . Les exceptions sont Vénus et Uranus, qui tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, bien que l'inclinaison axiale extrême d'Uranus signifie qu'il existe des conventions différentes sur lequel de ses pôles est "nord", et donc s'il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Quelle que soit la convention utilisée, Uranus a une rotation rétrograde par rapport à son orbite.

Comparaison de la période de rotation (accélérée 10 000 fois, valeurs négatives signifiant rétrograde), aplatissement et inclinaison axiale des planètes et de la Lune (animation SVG)

La rotation d'une planète peut être induite par plusieurs facteurs lors de sa formation. Un moment cinétique net peut être induit par les contributions individuelles du moment cinétique des objets accrétés. L'accrétion de gaz par les planètes géantes contribue au moment cinétique. Enfin, au cours des dernières étapes de la construction planétaire, un processus stochastique d'accrétion protoplanétaire peut modifier aléatoirement l'axe de rotation de la planète. Il y a une grande variation dans la durée du jour entre les planètes, Vénus prenant 243 jours pour tourner, et les planètes géantes seulement quelques heures. Les périodes de rotation des planètes extrasolaires ne sont pas connues, mais pour les Jupiters chauds , leur proximité avec leurs étoiles signifie qu'elles sont verrouillées par les marées (c'est-à-dire que leurs orbites sont synchronisées avec leurs rotations). Cela signifie qu'ils montrent toujours une face à leurs étoiles, avec une face en perpétuel jour, l'autre en perpétuelle nuit. Mercure et Vénus, les planètes les plus proches du Soleil, présentent également une rotation très lente : Mercure est bloqué par la marée dans une résonance spin-orbite 3: 2 (tournant trois fois toutes les deux révolutions autour du Soleil), et la rotation de Vénus peut être en équilibre entre les forces de marée qui le ralentissent et les marées atmosphériques créées par le réchauffement solaire qui l'accélèrent.

Toutes les grandes lunes sont verrouillées par les marées sur leurs planètes mères; Pluton et Charon sont étroitement liés l'un à l'autre, tout comme Eris et Dysnomia. Les autres planètes naines avec des périodes de rotation connues tournent plus vite que la Terre ; Haumea tourne si vite qu'il a été déformé en un ellipsoïde triaxial . L'exoplanète Tau Boötis b et son étoile mère Tau Boötis semblent être mutuellement verrouillées.

Dégagement orbital

La caractéristique dynamique déterminante d'une planète, selon la définition de l'UAI, est qu'elle a dégagé son voisinage . Une planète qui a dégagé son voisinage a accumulé suffisamment de masse pour rassembler ou balayer tous les planétésimaux sur son orbite. En effet, il orbite autour de son étoile de manière isolée, au lieu de partager son orbite avec une multitude d'objets de taille similaire. Comme décrit ci-dessus, cette caractéristique a été mandatée dans le cadre de la définition officielle de l' UAI d'une planète en août 2006. Bien qu'à ce jour, ce critère ne s'applique qu'au système solaire, un certain nombre de jeunes systèmes extrasolaires ont été trouvés dans lesquels des preuves suggèrent une orbite le dégagement a lieu dans leurs disques circumstellaires .

Caractéristiques physiques

La taille et la forme

La gravité fait que les planètes sont tirées dans une forme à peu près sphérique, de sorte que la taille d'une planète peut être exprimée approximativement par un rayon moyen (par exemple, le rayon de la Terre ou le rayon de Jupiter ). Cependant, les planètes ne sont pas parfaitement sphériques ; par exemple, la rotation de la Terre la fait légèrement aplatir aux pôles avec un renflement autour de l'équateur . Par conséquent, une meilleure approximation de la forme de la Terre est un sphéroïde aplati , dont le diamètre équatorial est supérieur de 43 kilomètres (27 mi) au diamètre pôle à pôle . Généralement, la forme d'une planète peut être décrite en donnant les rayons polaires et équatoriaux d'un sphéroïde ou en spécifiant un ellipsoïde de référence . À partir d'une telle spécification, l'aplatissement, la surface et le volume de la planète peuvent être calculés; sa gravité normale peut être calculée en connaissant sa taille, sa forme, sa vitesse de rotation et sa masse.

Masse

La caractéristique physique déterminante d'une planète est qu'elle est suffisamment massive pour que la force de sa propre gravité domine les forces électromagnétiques liant sa structure physique, conduisant à un état d' équilibre hydrostatique . Cela signifie effectivement que toutes les planètes sont sphériques ou sphéroïdales. Jusqu'à une certaine masse, un objet peut être de forme irrégulière, mais au-delà de ce point, qui varie en fonction de la composition chimique de l'objet, la gravité commence à tirer un objet vers son propre centre de masse jusqu'à ce que l'objet s'effondre dans une sphère.

La masse est l'attribut principal par lequel les planètes se distinguent des étoiles. Alors que la limite inférieure de masse stellaire est estimée à environ 75 fois celle de Jupiter ( M J ), la limite supérieure de masse planétaire pour la planète n'est que d'environ 13 M J pour les objets avec une abondance isotopique de type solaire , au-delà de laquelle il atteint des conditions adaptées à fusion nucléaire du deutérium . À part le Soleil, aucun objet d'une telle masse n'existe dans le système solaire; mais il existe des exoplanètes de cette taille. La limite de 13 MJ n'est pas universellement acceptée et l' Encyclopédie des planètes extrasolaires inclut des objets jusqu'à 60 MJ et l' Exoplanet Data Explorer jusqu'à 24 MJ .

La plus petite exoplanète connue avec une masse connue avec précision est PSR B1257+12A , l'une des premières planètes extrasolaires découvertes, qui a été trouvée en 1992 en orbite autour d'un pulsar . Sa masse est environ la moitié de celle de la planète Mercure. Encore plus petit est WD 1145+017 b , en orbite autour d'une naine blanche ; sa masse est à peu près celle de la planète naine Haumea, et on l'appelle généralement une planète mineure. La plus petite planète connue en orbite autour d'une étoile de séquence principale autre que le Soleil est Kepler-37b , avec une masse (et un rayon) qui est probablement légèrement supérieure à celle de la Lune.

Différenciation interne

Illustration de l'intérieur de Jupiter, avec un noyau rocheux recouvert d'une épaisse couche d'hydrogène métallique

Chaque planète a commencé son existence dans un état entièrement fluide ; au début de la formation, les matériaux les plus denses et les plus lourds se sont enfoncés au centre, laissant les matériaux plus légers près de la surface. Chacune a donc un intérieur différencié constitué d'un noyau planétaire dense entouré d'un manteau qui est ou était un fluide . Les manteaux des planètes terrestres sont scellés dans des croûtes dures , mais dans les planètes géantes, le manteau se fond simplement dans les couches nuageuses supérieures. Les planètes telluriques ont des noyaux d'éléments tels que le fer et le nickel , et des manteaux de silicates . On pense que Jupiter et Saturne ont des noyaux de roche et de métal entourés de manteaux d' hydrogène métallique . Uranus et Neptune, qui sont plus petits, ont des noyaux rocheux entourés de manteaux d' eau , d' ammoniac , de méthane et d'autres glaces . L'action des fluides dans les noyaux de ces planètes crée une géodynamo qui génère un champ magnétique . On pense que des processus de différenciation similaires se sont produits sur certaines des grandes lunes et planètes naines, bien que le processus n'ait pas toujours été achevé : Cérès, Callisto et Titan semblent être incomplètement différenciés.

Atmosphère

l'atmosphère terrestre

Toutes les planètes du système solaire, à l' exception de Mercure , ont des atmosphères substantielles car leur gravité est suffisamment forte pour maintenir les gaz près de la surface. La plus grande lune de Saturne, Titan , a également une atmosphère substantielle plus épaisse que celle de la Terre ; La plus grande lune de Neptune, Triton , et la planète naine Pluton ont des atmosphères plus ténues. Les plus grandes planètes géantes sont suffisamment massives pour conserver de grandes quantités de gaz légers, l'hydrogène et l'hélium, tandis que les plus petites planètes perdent ces gaz dans l'espace . La composition de l'atmosphère terrestre est différente de celle des autres planètes car les divers processus de vie qui se sont déroulés sur la planète ont introduit de l' oxygène moléculaire libre .

Les atmosphères planétaires sont affectées par l' insolation variable ou l'énergie interne, conduisant à la formation de systèmes météorologiques dynamiques tels que les ouragans (sur Terre), les tempêtes de poussière planétaires (sur Mars), un anticyclone de taille supérieure à la Terre sur Jupiter ( appelée la Grande Tache Rouge ), et des trous dans l'atmosphère (sur Neptune). Les modèles météorologiques détectés sur les exoplanètes incluent une région chaude sur HD 189733 b deux fois la taille de la Grande Tache Rouge, ainsi que des nuages ​​sur le chaud Jupiter Kepler-7b , la super-Terre Gliese 1214 b et d'autres.

Il a été démontré que les Jupiter chauds, en raison de leur extrême proximité avec leurs étoiles hôtes, perdent leur atmosphère dans l'espace en raison du rayonnement stellaire, un peu comme les queues des comètes. Ces planètes peuvent avoir de grandes différences de température entre leurs côtés jour et nuit qui produisent des vents supersoniques, bien que de multiples facteurs soient impliqués et que les détails de la dynamique atmosphérique qui affectent la différence de température jour-nuit soient complexes.

Magnétosphère

Une caractéristique importante des planètes est leurs moments magnétiques intrinsèques , qui à leur tour donnent naissance à des magnétosphères. La présence d'un champ magnétique indique que la planète est encore géologiquement vivante. En d'autres termes, les planètes magnétisées ont des flux de matériaux électriquement conducteurs à l'intérieur, qui génèrent leurs champs magnétiques. Ces champs modifient considérablement l'interaction de la planète et du vent solaire. Une planète magnétisée crée une cavité dans le vent solaire autour d'elle, appelée magnétosphère, dans laquelle le vent ne peut pas pénétrer. La magnétosphère peut être beaucoup plus grande que la planète elle-même. En revanche, les planètes non magnétisées n'ont que de petites magnétosphères induites par l'interaction de l' ionosphère avec le vent solaire, qui ne peuvent pas protéger efficacement la planète.

Sur les huit planètes du système solaire, seules Vénus et Mars sont dépourvues d'un tel champ magnétique. Parmi les planètes magnétisées, le champ magnétique de Mercure est le plus faible et est à peine capable de dévier le vent solaire . La lune de Jupiter, Ganymède , a un champ magnétique plusieurs fois plus fort, et celui de Jupiter est le plus fort du système solaire (si intense en fait qu'il pose un risque sérieux pour la santé des futures missions avec équipage vers toutes ses lunes à l'intérieur de Callisto). Les champs magnétiques des autres planètes géantes, mesurés à leur surface, sont à peu près similaires en force à celui de la Terre, mais leurs moments magnétiques sont nettement plus grands. Les champs magnétiques d'Uranus et de Neptune sont fortement inclinés par rapport aux axes de rotation des planètes et déplacés des centres des planètes.

En 2003, une équipe d'astronomes à Hawaï observant l'étoile HD 179949 a détecté une tache brillante à sa surface, apparemment créée par la magnétosphère d'un Jupiter chaud en orbite.

Caractéristiques secondaires

Plusieurs planètes ou planètes naines du système solaire (telles que Neptune et Pluton) ont des périodes orbitales qui sont en résonance les unes avec les autres ou avec des corps plus petits. Ceci est courant dans les systèmes satellitaires (par exemple la résonance entre Io, Europe et Ganymède autour de Jupiter, ou entre Encelade et Dioné autour de Saturne). Tous sauf Mercure et Vénus ont des satellites naturels , souvent appelés "lunes". La Terre en a une, Mars en a deux et les planètes géantes ont de nombreuses lunes dans des systèmes complexes de type planétaire. À l'exception de Cérès et Sedna, toutes les planètes naines consensuelles sont également connues pour avoir au moins une lune. De nombreuses lunes des planètes géantes ont des caractéristiques similaires à celles des planètes terrestres et des planètes naines, et certaines ont été étudiées comme de possibles demeures de vie (en particulier Europe et Encelade).

Les quatre planètes géantes sont orbitées par des anneaux planétaires de taille et de complexité variables. Les anneaux sont composés principalement de poussière ou de particules, mais peuvent héberger de minuscules " moonlets " dont la gravité façonne et maintient leur structure. Bien que l'origine des anneaux planétaires ne soit pas connue avec précision, on pense qu'ils sont le résultat de satellites naturels qui sont tombés en dessous de la limite de Roche de leur planète mère et ont été déchirés par les forces de marée . La planète naine Haumea possède également un anneau.

Aucune caractéristique secondaire n'a été observée autour des planètes extrasolaires. La sous-naine brune Cha 110913-773444 , qui a été décrite comme une planète voyou , est censée être en orbite autour d'un minuscule disque protoplanétaire et la sous-naine brune OTS 44 s'est avérée entourée d'un disque protoplanétaire substantiel d'au moins 10 masses terrestres.

Voir également

Remarques

Références

Liens externes