Planète

Planète

Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire sous une forme presque sphérique. Par extension on qualifie parfois aussi de planètes les objets libres de masse planétaire.

Ptolémée fut l'un des premiers à essayer de comprendre la formation et le fonctionnement des planètes. Celui-ci en était venu à la conclusion que toutes étaient en orbite autour de la Terre selon un mouvement déférent et épicyclique. Bien que l'idée que les planètes tournent autour du Soleil ait été suggérée à plusieurs reprises, il a fallu attendre le xvii^e siècle pour que cette opinion soit corroborée par les tout premiers télescopes d'observations astronomiques, réalisés par Galilée. Par la suite, une analyse minutieuse des données d'observation mène Johannes Kepler à trouver que les orbites des planètes ne sont pas circulaires, mais bien elliptiques.

Il n'existe pas de définition officielle générale du mot « planète » hormis une définition de travail de l'Union astronomique internationale (UAI) datant de 2002 et modifiée en 2003. En bref, celle-ci définit la limite supérieure des planètes par la limite de fusion nucléaire du deutérium (au-delà on parle de naine brune) et exclut les objets libres de masse planétaire (appelées sous-naines brunes). La limite inférieure est définie comme pour les planètes du système solaire. Cette limite date de 2006 et précise, en termes simples, que l'objet doit, en plus de tourner autour du Soleil, être relativement sphérique et avoir éliminé tout corps rival se déplaçant sur une orbite proche (cela peut signifier soit en faire un de ses satellites, soit provoquer sa destruction par collision). De fait, ce dernier critère ne s'applique pas aujourd'hui aux exoplanètes pour des raisons technologiques¹. On estime que le nombre d'exoplanètes dans notre seule galaxie est d'au moins 100 milliards².

Selon la définition de 2006, il y a huit planètes confirmées³ dans le Système solaire : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

En même temps que la définition d'une planète était clarifiée, l'UAI définissait comme étant une planète naine un objet céleste répondant à tous les critères, sauf l'élimination des corps sur une orbite proche. Contrairement à ce que suggère l'usage habituel d'un adjectif, une planète naine n'est pas une planète, puisque l'un des critères de la définition des planètes n'est par définition jamais rempli par les planètes naines ; ceci explique qu'il n'y ait, comme listé ci-dessus, que huit planètes dans le Système solaire. On compte actuellement cinq planètes naines dans le Système solaire : Cérès, Pluton, Makémaké, Hauméa et Éris⁴. Cependant il est possible et même probable qu'à l'avenir cette liste devienne plus longue que celle des planètes.

La liste des planètes a fortement varié au gré des découvertes et nouvelles définitions de l'astronomie. La Terre n'est considérée comme une planète que depuis la reconnaissance de l'héliocentrisme (position centrale du Soleil), Pluton et Cérès furent classées comme planètes en premier lieu lors de leur découverte, mais la définition de l'UAI a conduit à exclure de manière claire de tels objets.

 

Mercure

Mercure est la planète la plus proche du Soleil (0,4 UA), ainsi que la plus petite (4 900 km de diamètre) et la moins massive, plus du vingtième de la masse terrestre (0,055 masse terrestre)³⁵. Elle est connue depuis l'Antiquité et doit son nom au dieu Mercure, qui était chez les Romains le messager des dieux, et dieu du commerce et du voyage ; cela est dû au fait qu'elle se déplace très vite. Mercure ne possède aucun satellite naturel et ses seules caractéristiques géologiques connues, en dehors des cratères d’impact, sont des dorsa, probablement produites par contraction thermique lors de la solidification interne, plus tôt dans son histoire³⁶. L’atmosphère de Mercure, quasiment inexistante, est formée d’atomes arrachés à sa surface par le vent solaire^37,38, ou momentanément capturés à ce vent. L’origine de son grand noyau de fer liquide -et son fin manteau, composée de différents métaux- n’a toujours pas été expliquée de manière adéquate. Parmi les scénarios hypothétiques, il est possible que ses couches externes aient été balayées par un impact géant ou qu’elle ait été stoppée dans son accrétion par l’énergie solaire^39,40. Sa période de révolution est d'environ 88 jours et sa période de rotation est de 58 jours. L’absence d'atmosphère significative et la proximité du Soleil amène les températures de surface à varier de 427 °C (700 K) lorsque le Soleil est au zénith à −183 °C (90 K) la nuit³⁵.

Vénus

Vénus (0,7 UA) est proche de la Terre en taille et en masse (0,815 masse terrestre) et, comme elle, possède un épais manteau de silicate entourant un noyau métallique, une atmosphère significative et une activité géologique interne. Cependant, elle est beaucoup plus sèche et la pression de son atmosphère (au sol) est 90 fois celle de la nôtre⁴¹. Vénus ne possède aucun satellite³⁴. Il s’agit de la planète la plus chaude, avec une température de surface supérieure à 450°C, maintenue essentiellement par l’effet de serre causé par son atmosphère très riche en gaz carbonique^42,43. Aucune activité géologique récente n’a été détectée sur Vénus ; son absence de champ magnétique ne permettant pas d’empêcher l'appauvrissement de son atmosphère, cela suggère cependant qu’elle est réalimentée régulièrement par des éruptions volcaniques^44,41. Sa période de révolution est d'environ 225 jours. Sa période de rotation est de 243 jours.

Terre

La Terre (1 UA) est la plus grande, la plus massive et la plus dense des planètes internes, la seule dont on connaisse une activité géologique récente, et qui abrite la vie. Son hydrosphère liquide est unique parmi les planètes telluriques, et elle est la seule planète où une activité tectonique a été observée. L’atmosphère terrestre est radicalement différente de celle des autres planètes, ayant été altérée par la présence de formes de vie, pour contenir 21 % d’oxygène^45,46. La Terre possède un satellite, la Lune, le seul satellite significativement grand des planètes telluriques du Système solaire. L'explication la plus généralement admise pour expliquer l'origine de ce singulier satellite serait la collision latérale de la jeune Terre avec un impacteur géant, de la taille de la planète Mars⁴⁷, ce qui explique aussi que la période de rotation soit si courte (~23 h 56 min 4 s). La période de révolution de la Terre, c'est-à-dire la durée de l'année, est d'environ 365,25 jours⁴⁶.

Mars

Mars (1,5 UA) est deux fois plus petite que la Terre et Vénus, et a seulement le dixième de la masse terrestre (0,107 masse terrestre). Sa période de révolution autour du Soleil est d'environ 669 jours terrestres, et sa journée dure 24 heures et 40 minutes³⁵. Elle possède une atmosphère ténue, principalement composé de dioxyde de carbone, et une surface désertique⁴⁸, avec un climat qui peut être qualifié d'hyper-continental : la température, de 20 °C lors d'un bel après-midi d'été, peut chuter à −100 °C pendant la nuit³⁵. Le terrain martien, parfois très accidenté, est constellé de vastes volcans, comme Olympus Mons (le plus massif du Système solaire), de vallées, de rifts comme Valles Marineris⁴⁹. Ces structures géologiques montrent des signes d’une activité géologique, voire hydraulique, qui a peut-être persisté jusqu’à récemment^50,51. Mars possède deux petits satellites naturels (Déimos et Phobos), probablement des astéroïdes capturés

Jupiter

Jupiter (5,2 UA), avec 318 masses terrestres, est aussi massive que 2,5 fois toutes les autres planètes. Elle est composée essentiellement d'hydrogène et d'hélium. Sa forte chaleur interne crée un certain nombre de caractéristiques semi-permanentes dans son atmosphère, comme des bandes de nuages ou la Grande tache rouge. Jupiter possède 67 satellites connus ; les quatre plus gros, (appelés aussi satellites galiléens car découverts par l'astronome italien Galilée au xvii^e siècle), Ganymède, Callisto, Io et Europe, présentent des similarités avec les planètes telluriques, comme le volcanisme⁵⁹. Ganymède, le plus gros satellite du Système solaire, est plus grand que Mercure.

Sa période de révolution est d'environ 12 ans et sa période de rotation est de 9 h 55 min 27,3 s

Saturne

Saturne (9,5 UA), connue pour son système d'anneaux, possède des caractéristiques similaires à Jupiter, comme sa composition atmosphérique. Elle est moins massive (95 masses terrestres) et possède 62 satellites⁶⁰ ; deux d'entre eux, Titan et Encelade, présentent des signes d'activité géologique, essentiellement du cryovolcanisme⁶¹. Titan est plus grand que Mercure, il est le seul satellite du Système solaire à avoir une atmosphère substantielle.

Sa période de révolution est d'environ 29 ans et sa période de rotation est de 10 h 47 min 6 s.

Uranus

Uranus (19,6 UA), avec 14 masses terrestres, est la moins massive des géantes gazeuses. De façon unique parmi les planètes du Système solaire, elle orbite le Soleil sur son côté, l'axe de sa rotation étant incliné d'un peu plus de 90° par rapport à son orbite. Son noyau est nettement plus froid que celui des autres géantes gazeuses et rayonne très peu de chaleur dans l'espace⁶². Uranus possède 27 satellites connus, les plus grands étant Titania, Obéron, Umbriel, Ariel et Miranda.

Sa période de révolution est d'environ 84 ans.

Neptune

Neptune (30 UA), bien que plus petite qu'Uranus, est légèrement plus massive (17 masses terrestres) et par conséquent plus dense. Elle rayonne plus de chaleur interne, mais pas autant que Jupiter ou Saturne⁶³. Neptune possède 14 satellites connus. Le plus grand, Triton, est géologiquement actif et présente des geysers d'azote liquide⁶⁴. Triton est le seul grand satellite placé sur une orbite rétrograde.

Sa période de révolution est d'environ 164 ans.