Voyage dans le système solaire (2) : Les géantes gazeuses - Jupiter et Saturne


On se retrouve pour la deuxième partie de notre exploration du système solaire. J'espère que vous êtes prêts parce que que là on part pour plusieurs milliards de kilomètres 😉

Apres Mars, la destination la plus logique est Jupiter mais pour y parvenir, il faut passer par une ceinture d'astéroïdes. Cette ceinture d'astéroïde est célèbre car elle fait la séparation entre les planètes rocheuses/telluriques et les géantes gazeuses. Elle ne porte pas de nom particulier à ma connaissance, certains l'appellent ceinture principale, c'est étrange quand même ...

« Asteroid Belt-fr » par my own work derived from NASA's image. — Image:Asteroid Belt.jpg. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Asteroid_Belt-fr.svg#/media/File:Asteroid_Belt-fr.svg

« Asteroid Belt-fr » par my own work derived from NASA's image. — Image:Asteroid Belt.jpg. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Asteroid_Belt-fr.svg#/media/File:Asteroid_Belt-fr.svg

Elle constitue les vestiges de la formation de notre système solaire. Il est difficile de dénombrer le nombre d'astéroïdes dans la ceinture car tout dépend que la taille minimale à partir de laquelle on considère qu'un amas rocheux est un astéroïde. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les astéroïdes ne sont pas proches comme les représentent la plupart des images d'artistes. En réalité la distance moyenne entre deux astéroïdes de taille non négligeable (plusieurs mètres) est de l'ordre du million de kilomètres ! On pourra donc passer la ceinture sans risquer de collision 😉

Encore une information étonnante, la masse totale de la ceinture d'astéroïde atteint à peine 4% de la masse totale de la Lune ! Et pire encore, 50% de cette masse totale est détenue par les quatre plus grands objets de la ceinture : Cérès, Vesta, Pallas, Hygée !

Voici Cérès, le plus gros astéroïde de la ceinture avec un rayon de 480 km qui compte à lui tout seul pour 1/3 de la masse totale de la ceinture. Son diamètre n'excède pas les 480 km et elle est considérée comme une planète naine. « Ceres RC2 Bright Spot » par NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA — http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19185. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ceres_RC2_Bright_Spot.jpg#/media/File:Ceres_RC2_Bright_Spot.jpg

Voici Cérès, le plus gros astéroïde de la ceinture avec un rayon de 480 km qui compte à lui tout seul pour 1/3 de la masse totale de la ceinture. Son diamètre n'excède pas les 480 km et elle est considérée comme une planète naine.
« Ceres RC2 Bright Spot » par NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA — http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19185. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ceres_RC2_Bright_Spot.jpg#/media/File:Ceres_RC2_Bright_Spot.jpg

C'est à se demander si on peut encore parler de ceinture d'astéroïdes... .

On passe enfin la ceinture d'astéroïdes et on arrive à proximité de la plus grosse planète du système solaire : Jupiter. De nombreuses surprises nous attendent.

Jupiter

This full-disc image of Jupiter was taken on 21 April 2014 with Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3).

This full-disc image of Jupiter was taken on 21 April 2014 with Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3).

Avec son rayon de 71 500 km (11 fois celui de la Terre), Jupiter est la plus grosse planète du système solaire . La masse de Jupiter équivaut à elle seule 2.5 fois la masse de toutes les autres planètes du système solaire réunies. En revanche, sa densité est 4 fois inférieure à celle de la Terre. Etant située à 778 millions de kilomètres du soleil, l'année Jupitérienne dure environ 12 ans.

Jupiter est une planète gazeuse et ce n'est pas pour rien puisqu'elle est composée à 93% d'hydrogène et 7% d'hélium. D'ailleurs son atmosphère est plutôt mouvementée car, étant composée de glace d’ammoniac, d'eau et de glace, elle est le théâtre d'orages 1000 fois plus puissants que sur Terre ! C'est en particulier le cas de la célèbre tache rouge de Jupiter dont la surface avoisine celle de notre planète.

Voici une image montrant la tache rouge de Jupiter et la comparant à la taille de la Terre. Cette tache est en réalité une tempête extrêmement violente qui dure depuis plusieurs siècles et où on y trouve des vents soufflant à plus de 700 km/h ! Les ouragans terrestres n'ont qu'à bien se tenir :p Cette tempête résulte des mouvements de convection de matière dont les sens de déplacements changent en fonction des différentes latitudes.

Voici une image montrant la tache rouge de Jupiter et la comparant à la taille de la Terre. Cette tache est en réalité une tempête extrêmement violente qui dure depuis plusieurs siècles et où on y trouve des vents soufflant à plus de 700 km/h ! Les ouragans terrestres n'ont qu'à bien se tenir :p Cette tempête résulte des mouvements de convection de matière dont les sens de déplacements changent en fonction des différentes latitudes.

Jupiter est également spéciale car on parle souvent d'étoile ratée. Effectivement, si l'on regarde bien, elle possède une composition proche de celle du soleil mais en plus de ça, elle émet pratiquement autant de radiations qu'elle n'en reçoit du Soleil. Mais ce n'en est pas une car pour être classée au rang de naine brune (les plus petites étoiles possibles reconnues), il faudrait que sa masse soit 13 fois supérieure à sa masse actuelle et pour être classée au rang de vraie étoile et non de naine, il faudrait qu'elle pèse 75 fois sa masse actuelle !

Une caractéristique importante de Jupiter est sont nombre important de satellites puisqu'elle en a 67 actuellement connus. C'est la deuxième planète du système solaire qui possède le plus de satellites.

La plupart des satellites de Jupiter font entre 3 et quelques dizaines de kilomètres de diamètres. En revanche, 4 satellites bien connus se distinguent du lot. Effectivement, c'est en 1610 que Galilée découvrit les principaux satellites de Jupiter Io, Europe, Ganymède et Callisto.

« Galilean satellites » par Image courtesy NASA/JPL-Caltech. — PIA01299. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galilean_satellites.jpg#/media/File:Galilean_satellites.jpg

« Galilean satellites » par Image courtesy NASA/JPL-Caltech. — PIA01299. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galilean_satellites.jpg#/media/File:Galilean_satellites.jpg

Éloignons nous encore du Soleil afin de rejoindre la planète suivante quelques centaines de millions de kilomètres plus loin. Voici la planète bien connue pour son anneau Saturne !

Saturne

Voici la magnifique planète Saturne et ses célèbres anneaux. Cette planète est un peu plus petite que Jupiter avec son rayon équatorial de 60 000 km à différencier de son rayon polaire qui est de 54 000 kilomètres. Effectivement, Saturne est une planète très aplatie car sa vitesse de rotation sur elle même est très élevée et parce qu'elle est de type gazeuse.

Mais ce n'est pas la seule particularité de Saturne. Elle possède une masse volumique de 0.69g par centimètres cubes ce qui signifie que si il existait un océan suffisamment grand pour y accueillir Saturne, elle flotterait !

La composition de Saturne est à peu près la même que celle de Jupiter, environ 93% d'hydrogène et 7% d'hélium. Son atmosphère est similaire à celle de Jupiter et subit également ce que l'on appelle une rotation différentielle qui est à l'origine de très violentes tempêtes. De plus, Saturne produit plus de radiations qu'elle n'en reçoit du Soleil.

Au delà de ses anneaux, Saturne se distingue des autres planètes du système solaire puisqu'elle posséderait 62 satellites confirmés, mais plus de 200 entités tourneraient autour de Saturne !

Voici les 7 plus gros satellites de Saturne. Avec son diamètre de 5 200 km, Titan est le deuxième plus gros satellite du système Solaire derrière Ganymède, il est 2% plus grand que celui de Mercure.

Voici les 7 plus gros satellites de Saturne. Avec son diamètre de 5 200 km, Titan est le deuxième plus gros satellite du système Solaire derrière Ganymède, il est 2% plus grand que celui de Mercure.

Enfin parlons des célèbres anneaux de Saturne et de leurs caractéristiques.

Les anneaux de Saturne sont en majorité composés d’agrégats de roches et de glaces et de beaucoup de poussières. Le diamètre des anneaux est d'environ 140 000 km tandis que leur largeur moyenne est d'à peine 10 mètres !

Le disque entourant Saturne se divise en un grand nombre d'anneaux dont le plus grand distinguable à l'oeil nu (avec une lunette astronomique au moins) fait 140 000 kilomètres de diamètre mais il n'est pas le plus grand, il existe en réalité d'autres anneaux plus grands en particulier l'anneau de Phoebé qui est principalement composé de fines poussières dont le diamètre avoisine les 6 millions de kilomètres.

Vue d'artiste de l'anneau géant de Phoebe

Vue d'artiste de l'anneau géant de Phoebe

Les anneaux de Saturne seraient les résidus de la formation de la planète elle même bien que leur composition soit différente de celle de Saturne. 

Apres avoir parcouru un petit milliard de kilomètres, faisons une pause. Il nous reste évidement deux planètes gazeuses à découvrir ainsi que tout un tas d'objets parcourant le système solaire de long en large. Je vous retrouve donc dans un prochain article pour la suite de notre aventure dans le système solaire 😉

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A propos Loann Brahimi

Je suis étudiant en Master Cosmos, Champs et Particules à l'université de Montpellier. Ce blog est une manière de transmettre ma passion, une façon d'aider ceux qui voudraient faire de la physique leur gagne pain et de créer un engouement autour de cette science mal comprise.

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