Les planètes et satellites telluriques du système solaire

Benoît Urgelli

ENS-Lyon

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

03/03/2000

Résumé

Étude comparative des planètes et satellites telluriques : Mercure, Vénus, Terre, Lune, Mars, Io, Europe.


Table des matières

Le site de Calvin J. Hamilton contient, en français, des images commentées et des animations scientifiques sur tous les objets du système solaire. Le site de Bill Arnett, The Nine Planets, présente un survol complet de l'histoire, de la mythologie et de la connaissance scientifique du système solaire.

Mercure

Figure 1. Mercure

Mercure

  • Position : Première planète à partir du Soleil.
  • Paramètre orbitaux :

    • Distance moyenne au Soleil : 58 x 106 km (0,39 UA)
    • Période de révolution orbitale (année sidérale) : 88 j.
    • Vitesse orbitale : 47,5 km/s
    • Période de rotation (jour sidéral) : 58,6 j.
    • Obliquité de l'axe de rotation : 0,00°
    • Excentricité orbitale : 0,206.
    • Inclinaison sur l'écliptique : 7°00'.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 4.878 km.
    • Masse volumique réelle : 5,44.
    • Masse volumique décomprimée : 5,40. (masse volumique ramenée à la pression atmosphérique, ce qui permet d'effacer l'effet des phases de hautes pressions (denses) à l'intérieur de la planète).
    • Champ gravitationnel : 3,72 N/kg.
    • Vitesse de libération : 4,3 km/s.
  • Température de surface :

    • Extrêmes : jour : 430°C ; nuit : -100°C.
    • Moyenne : 167°C.
  • Atmosphère :

    • Pression à la surface : < 10-12 bar.
    • Composition : H2, He de passage provenant du Soleil.
  • Albédo : 0,1.
  • Champ magnétique : 1% de celui de la Terre.
  • Satellites : aucun

Vénus

Figure 2. Vénus

Vénus

  • Position : Deuxième planète à partir du Soleil.
  • Paramètre orbitaux :

    • Distance moyenne au Soleil : 108 x 106 km (0,72 UA)
    • Période de révolution orbitale (année sidérale) : 225 j.
    • Vitesse orbitale : 35 km/s
    • Période de rotation (jour sidéral) : -243,0 j.
    • Obliquité de l'axe de rotation : -2,00°
    • Excentricité orbitale : 0,007.
    • Inclinaison sur l'écliptique : 3°24'.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 12.104 km.
    • Masse volumique réelle : 5,24.
    • Masse volumique décomprimée : 4,3. (masse volumique ramenée à la pression atmosphérique, ce qui permet d'effacer l'effet des phases de hautes pressions (denses) à l'intérieur de la planète).
    • Champ gravitationnel : 8,85 N/kg.
    • Vitesse de libération : 10,4 km/s.
  • Température de surface :

    • Moyenne : 477°C.
  • Atmosphère :

    • Pression à la surface : 90 bar.
    • Composition : 96% CO2, 3,5% N2, traces de SO2, de H2O, nuages de H2SO4.
  • Albédo : 0,65.
  • Champ magnétique : nul.
  • Satellites : aucun.

Terre

Figure 3. La Terre

La Terre

  • Position : Troisième planète à partir du Soleil.
  • Paramètre orbitaux :

    • Distance moyenne au Soleil : 150 x 106 km (1,00 UA)
    • Période de révolution orbitale (année sidérale) : 365,25 j.
    • Vitesse orbitale : 29,8 km/s
    • Période de rotation (jour sidéral) : 23,9 h.
    • Obliquité de l'axe de rotation : 23,44°
    • Excentricité orbitale : 0,0017.
    • Inclinaison sur l'écliptique : 0°00'.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 12.756 km.
    • Masse volumique réelle : 5,5.
    • Masse volumique décomprimée : 4,5. (masse volumique ramenée à la pression atmosphérique, ce qui permet d'effacer l'effet des phases de hautes pressions (denses) à l'intérieur de la planète).
    • Champ gravitationnel : 9,81 N/kg.
    • Vitesse de libération : 11,2 km/s.
  • Température de surface :

    • Extrêmes : maximum : 50°C ; minimum : -50°C.
    • Moyenne : 15°C.
  • Atmosphère :

    • Pression à la surface : 1 bar.
    • Composition : 78% N2, 21% O2, traces d'Ar, de CO2, de Ne, nuages de H2O.
  • Albédo : 0,35.
  • Champ magnétique : 3,3.10-5 à 7.10-5 T.
  • Satellites : un.

Lune

Figure 4. La Lune

La Lune

  • Position : Unique satellite naturel de la Terre.
  • Paramètre orbitaux :

    • Mouvement autour de la Terre :

      • Période de révolution (mois sidéral) : 27,32 j.
      • Inclinaison de l'orbite par rapport au plan équatorial de la Terre : 5,1°.
    • Mouvement de rotation :

      • Période de rotation (jour sidéral) : 27,32 j.
      • Inclinaison du plan équatorial par rapport à l'orbite : 2,6°.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 3.476 km.
    • Masse volumique réelle : 3,36.
    • Masse volumique décomprimée : 3,35. (masse volumique ramenée à la pression atmosphérique, ce qui permet d'effacer l'effet des phases de hautes pressions (denses) à l'intérieur de la planète).
    • Champ gravitationnel : 1,57 N/kg.
    • Vitesse de libération : 2,4 km/s.
  • Température de surface :

    • Extrêmes : jour : 127°C ; nuit : -173°C.
    • Moyenne : -18°C.
  • Atmosphère :

    • Aucune.
  • Albédo : 0,4.

Mars

Figure 5. Mars

Mars

  • Position : Quatrième planète à partir du Soleil.
  • Paramètre orbitaux :

    • Distance moyenne au Soleil : 228 x 106 km (1,52 UA)
    • Période de révolution orbitale (année sidérale) : 687 j.
    • Vitesse orbitale : 24,1 km/s
    • Période de rotation (jour sidéral) : 24,6.h.
    • Obliquité de l'axe de rotation : 23,98°
    • Excentricité orbitale : 0,093.
    • Inclinaison sur l'écliptique : 1°51'.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 6.794 km.
    • Masse volumique réelle : 3,94.
    • Masse volumique décomprimée : 3,30. (masse volumique ramenée à la pression atmosphérique, ce qui permet d'effacer l'effet des phases de hautes pressions (denses) à l'intérieur de la planète).
    • Champ gravitationnel : 3,72 N/kg.
    • Vitesse de libération : 5,0 km/s.
  • Température de surface :

    • Extrêmes : jour : 20°C ; nuit : -140°C.
    • Moyenne : -40°C.
  • Atmosphère :

    • Pression à la surface : 0,008 bar (+/-0,02, variations saisonnières).
    • Composition : 95% CO2, 3% N2, 2% Ar, traces de O2, de H2O, nuages de H2O, CO2 et de poussières.
  • Albédo : 0,16.
  • Champ magnétique : nul.
  • Satellites : deux.

Io

Figure 6. Io

Io

  • Position : Premier satellite galliléen (diamètre supérieur à 3.000 km) à partir de Jupiter.
  • Paramètre orbitaux :

    • Mouvement autour de Jupiter :

      • Période de révolution (mois sidéral) : 1,76 j.
      • Inclinaison de l'orbite par rapport au plan équatorial de Jupiter : 0,3°.
    • Mouvement de rotation :

      • Période de rotation (jour sidéral) : 1,76 j.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 3.640 km.
    • Masse volumique réelle : 3,55.
    • Champ gravitationnel : 1,8 N/kg.
    • Vitesse de libération : 2,6 km/s.
  • Température de surface :

    • Points chauds : 27°C.
    • Moyenne : -148°C.
  • Atmosphère :

    • Pression à la surface : 10-8 bar, alimentée par les éruptions volcaniques.
  • Albédo : 0,6.

Europe

Figure 7. Europe

Europe

  • Position : Deuxième satellite galliléen (diamètre supérieur à 3.000 km) à partir de Jupiter.
  • Paramètre orbitaux :

    • Mouvement autour de Jupiter :

      • Période de révolution (mois sidéral) : 3,55 j.
      • Inclinaison de l'orbite par rapport au plan équatorial de Jupiter : 0,5°.
    • Mouvement de rotation :

      • Période de rotation (jour sidéral) : 3,55 j.
  • Masse, taille, gravité, densité :

    • Diamètre : 3.130 km.
    • Masse volumique réelle : 3,04.
    • Champ gravitationnel : 1,4 N/kg.
    • Vitesse de libération : 2,0 km/s.
  • Température de surface :

    • Moyenne : -148°C.
  • Atmosphère :

    • Aucune .
  • Albédo : 0,7.