taille maximale d'une planète tellurique

[invite567ec7a5]

Bonsoir,

étant néophyte dans le domaine de l'astronomie, veuillez m'excuser si ma question parait stupide pour les initiés et spécialistes de la chose.

Je voudrais juste savoir quelle taille maximale peut avoir une planète tellurique.
J'entends par taille, le rayon de cette planète et non sa masse car j'ai déjà lu qu'une planète tellurique ne pouvait avoir une masse plus de 15 fois supérieure à celle de la Terre.

Exemple: une planète ayant un rayon 50 fois supérieur à celui de la Terre ou plus (si cela est possible?) peut-elle avoir une masse ne dépassant pas 15 fois celle de la Terre et être considérée comme tellurique?

Merci d'avance à ceux qui prendront la peine de ma répondre.
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[invitebd2b1648]

Salut !

Il me semble alors que c'est une question de la densité de matière présente, tellurique plus dense que gazeuse.

Cordialement

[Carcharodon]

Question interessante !
mais j'ai pas la réponse

Cependant, pour alimenter le débat, je pense pouvoir affirmer que la densité des planètes telluriques reste relativement proche.
Ce qui signifie qu'il ne doit pas y avoir de gros écarts de taille entre 2 planètes telluriques de même masse.

De toute façon, je te dirais qu'on en connait que 4 des planètes telluriques dans notre système, et elles semblent toutes avoir a peu près la même densité.
et on est sur la plus grosse

on a repéré des exoplanètes mais il me semble que les plus grosses telluriques repérées faisaient 5 fois la taille de la terre.

si quelqu'un pouvait nous rafraichir la mémoire la dessus ...

edit en cours de post : du coup la curiosité m'a poussé, voici les masses volumiques (densité) des 4 telluriques de notre système :

Mercure : 5,427x 10³ kg/m³
Venus : 5,204×10³ kg/m³
Terre : 5,515×10³ kg/m³
Mars : 3,934×10³ kg/m³

Ha ba quand même ... pour mars, y a une belle différence.

[zaqiel]

Bonjour à tous,
J'avais posé la même question il y a quelques temps à un conférencier qui m'avait dit plus ou moins la même chose que ce qui a été dit plus haut, à savoir, qu'il n'y a pas de limite à sa taille ou à sa masse, elle aura la taille et la masse que la quantité de matière qui se trouvait sur son orbite lui permettait d'atteindre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Bonjour,

Pour être "tellurique", la masse de l'atmosphère de la planète ne doit être qu'une fraction faible de sa masse totale.

Si la planète "tellurique" en formation devient suffisamment "lourde" par accrétion de planétoïdes elle va commencer à accréter le gaz, ensuite il ne faut pas "longtemps" pour qu'elle devienne une géante gazeuse.

Le diamètre de la planète dépends de sa constitution, plus elle est constituée de glace, plus elle peut avoir un gros diamètre, si elle est constituée de fer et autres éléments réfractaires son diamètre sera plus réduit.

Il y certainement un diamètre maximal, par condition de formation, donc par système stellaire, à mon avis la taille maximale ne peut pas être une règle absolue.

@+

[Vador59]

Salut à tous!

La taille maximale d'une planète dépend de plusieurs facteurs: sa densité d'abord. Mercure est composé à 80% de métaux et de 20% de silicates, ce qui lui donne une densité équivalente à celle de la Terre, pour un rayon 40% moindre; MArs, ne disposant que d'un petit noyau, affiche une densité moyenne assez faible. AUtre facteur: la distance par rapport au Soleil; la théorie voudrait que les éléments les plus volatils se concentrent dans le système solaire externe et favorisent l'apparition de planètes géantes gazeuses; a contrario, les matériaux les plus lourds seraient principalement situés dans le système solaire interne où ils ont donné naissance aux planètes telluriques.

MAIS, l'accumulation des Jupiters chauds découverts par la méthode des vitesses radiales tend surtout à montrer que l'on a beaucoup de progrès à faire dans la théorie de la formation des systèmes planétaires. Si on prend l'exemple d'Osiris, cette planète est tellement proche de son étoile que son atmosphère s'érode...et donc la planète maigrit (même si la matière arrachée ne représente qu'une toute petite partie de sa masse totale).

De toute façon, il faut rester prudent sur les chiffres avancés pour les planètes extrasolaires: les seuls qui soient incontestables sont ceux de la durée de révolution; en revanche, il existe une forte incertitude sur la masse (donc la densité, donc le diamètre) des exoplanètes, car on se base sur des hypothèses pour décrire leurs orbites. Du coup, la masse de l'objet peut fortement varié selon que la planète évolue autour du plan équatorial de son étoile ou sur une orbite plus ou moins fortement inclinée.

Rendez-vous d'ici un ou deux siècles, lorsque les interféromètres spatiaux géants nous fourniront des images directes de ces mondes étranges: on pourra alors trancher...

Bonne journée à tous!

[invitec5210e6f]

une planete telurique ne pourai pas depassé 2 fois et demi le diametre de notre terre

[sbarn]

une planete telurique ne pourai pas depassé 2 fois et demi le diametre de notre terre

pourquoi ?





autre chose, quelles seraient les conséquences d'une trop épaisse atmosphère ?

[bintang]

quelles seraient les conséquences d'une trop épaisse atmosphère ?

Bonjour Sbarn,

Dans ce cas, la pression atmosphérique augmente. Sur Venus il y a une pression au sol de 93 atmosphères terrestres. C'est comme si tu vivais sur Terre à une profondeur de 940 metres sous l'eau. Notre corps n'y resisterait pas, je pense. La physiologie d'aliens vivant sur une telle planète serait bien différente de la notre (systeme respiratoire, systeme circulatoire ..).

Concernant l'impact sur la météo de la planète, on peut aussi regarder ce qu'il se passe sur Venus, la vitesse des vents y est plus importante que sur Terre, 350 km/h, mais la température tres élevée de l'atmosphère joue probablement aussi un role important.

[Tawahi-Kiwi]

C'est comme si tu vivais sur Terre à une profondeur de 940 metres sous l'eau. Notre corps n'y resisterait pas, je pense. La physiologie d'aliens vivant sur une telle planète serait bien différente de la notre (systeme respiratoire, systeme circulatoire ..)....

Des humains oui, des poissons, bin pas tant que ca, ils vivent bien a 1000m de profondeur eux

Concernant l'impact sur la météo de la planète, on peut aussi regarder ce qu'il se passe sur Venus, la vitesse des vents y est plus importante que sur Terre, 350 km/h, mais la température tres élevée de l'atmosphère joue probablement aussi un role important.

Attention que cette vitesse des vents n'est que la partie superieure de l'atmosphere, au sol, les sondes Venera n'ont enregistre que quelques km/h. La vitesse des vents, dans ce cas-ci est probablement plus lie la rotation tres lente de la planete.

Si les vents sont puissants neanmoins, une rafale de vent d'une atmosphere dense secoue beaucoup plus que sur Terre..

Quant au message de jontz91, il ne repose sur probablement rien.
Il y a une limite, oui, mais elle n'est pas a 2.5 masse terrestres.

T-K

[sbarn]

Quant au message de jontz91, il ne repose sur probablement rien.
Il y a une limite, oui, mais elle n'est pas a 2.5 masse terrestres.

T-K

jontz91 parlait de diamètre mais le résultat est le même.

[Tawahi-Kiwi]

jontz91 parlait de diamètre mais le résultat est le même.

Pas tout a fait, j'ai mal lu, excuses a Jontz91 . 2.5x une distance, cela fait un volume 15x plus grand et donc une masse superieure a cela aussi (pour une composition identique).

[J'ai pas eu le temps de developper toute a l'heure en plus). Avec une limite de 10-15-20 masses terrestres, on est dans un domaine deja beaucoup plus critique.

Les super-Terres ne repondent pas a une definition scientifique bien precise [Diana et al., 2007; Fortney et al., 2007; Kuchner et al., 2007; Charbonneau et al., 2009]. Donc on a deja trouver une grosse trentaine d'exoplanetes de quelques masses terrestres (entre 1.9 et 9.4 M_T) mais certaines ont des caracteristiques abberantes. Certaines planetes ont des densites qui necessitent qu'elles soient faites d'un metal lourd (style plomb, or, PGE) (14g/cm³ de moyenne pour les plus extremes) ce qui, dans la geochimie stellaire n'aurait pas beaucoup de sens. Il y a donc fort a parier que l'erreur est ailleurs dans quelques uns de ces cas (comme Vador59 l'avait deja mentionne).

Pour ce qui est de la taille limite...; en theorie non contrainte, il n'y a evidemment pas de limites. Si du materiel refractaire est fourni en abondance a un planetoide, il va continuer a croitre jusqu'a la degenerescence de son noyau.

En pratique cependant, les proportions d'elements dans les nebuleuses protosolaires sont telles qu'un corps de ce type deviendrait une geante gazeuse assez rapidement au dela de 10-15-20? masses terrestres.

T-K

[Geb]

Bonjour à tous !

Certains vont dire que je fais de la pub... mais je voudrais dire que j'avais posé une question certes un peu différente, mais qui nous avait amené aux mêmes problématiques sur ce post :

http://forums.futura-sciences.com/as...-rocheuse.html

A lire ! Ou a relire pour certains (?) Je dois dire que mon post n'avait pas fait autant d'émule à son époque (snif...). Faut dire que fin 2005 il y avait moins de personnes sur le forum On se console comme on peut...

(...) on a deja trouver une grosse trentaine d'exoplanetes de quelques masses terrestres (entre 1.9 et 9.4 M_T) mais certaines ont des caracteristiques abberantes. Certaines planetes ont des densites qui necessitent qu'elles soient faites d'un metal lourd (style plomb, or, PGE) (14g/cm³ de moyenne pour les plus extremes) ce qui, dans la geochimie stellaire n'aurait pas beaucoup de sens.

A propos des 14g/cm³, je voudrais tout de même rappeler que c'est à peu de chose près la densité de notre noyau terrestre, principalement du fer, alors que celui-ci a une masse volumique de 7,8 g/cm³ à pression et température ambiante.

Je sais que tu le sais T-K, mais j'en parle parce qu'il me semble que tu as oublié de mentionné le cas des planètes chtoniennes dont la découverte de HD 209458b (Osiris pour son petit nom), a nécessité la définition. D'ailleurs, Osiris n'étant qu'une future planète chtonienne, on pense que la première représente du genre est Corot 7-b (voir l'article de Wikipédia).

Dans ce cas de figure (le noyau d'une ancienne planète géante débarrassé de son atmosphère par son étoile toute proche), 14 g/cm³ comme densité moyenne devient tout à fait envisageable.

En pratique cependant, les proportions d'elements dans les nebuleuses protosolaires sont telles qu'un corps de ce type deviendrait une géante gazeuse assez rapidement au dela de 10-15-20? masses terrestres.

C'est bien là la limite entre une planète tellurique et une planète gazeuse, ce moment critique où une planète atteint une densité (et donc une gravité en surface) telle qu'elle absorbe l'hydrogène et l'hélium qui l'entoure, abondant dans le disque protoplanétaire. Cela dépend simplement de la loi de distribution des vitesses de Maxwell (1860), dont Gilgamesh parlait dans mon post de 2005.


Cordialement

[Geb]

Bonjour,

Exemple: une planète ayant un rayon 50 fois supérieur à celui de la Terre ou plus (si cela est possible?) peut-elle avoir une masse ne dépassant pas 15 fois celle de la Terre et être considérée comme tellurique?

Je ne connais aucun matériau qui, composant un objet de la taille d'une planète, aurait une densité moyenne si faible... mais je comprends, c'est pour l'exemple.

Dans ce cas de figure la planète tellurique se disloquerait !

En effet, il faut tenir compte des travaux du mathématicien et astronome français Edouard Roche (1820-1883). Si tu jettes un coup d'œil sur les concepts qu'il a introduit, comme :

- la limite de Roche (1850),
- le lobe de Roche (1873).

... tu verras que passée une certaine densité (trop petite dans ce cas), la planète se disloque comme une géante rouge perd de la matière (même si ce n'est pas exactement le même phénomène).


Cordialement

[Tawahi-Kiwi]

Dans ce cas de figure (le noyau d'une ancienne planète géante débarrassé de son atmosphère par son étoile toute proche), 14 g/cm³ comme densité moyenne devient tout à fait envisageable.

Je ne sais pas trop, je reste tres dubitatif sur cette mesure (et serait plus prompt a remettre en cause la technique d'analyse).14g/cm³. Ca fait une densite vraiment tres serieuse au centre de la planete. Vu que le fer du noyau interne sur Terre est deja en structure hexagonale compact. Il n'est pas vraiment possible de faire une transition de phase plus extreme sans changer la nature du fer. D'autant plus qu'une Terre de taille importante implique eventuellement d'etre au dessus du solidus du noyau. Donc la densite est probablement moins importante.
Donc pour avoir une densite moyenne de 14g/cm³, il va falloir compresser ce fer-epsilon jusqu'a des pressions tres importantes et j'ignore si le fer peut supporter de telles conditions sans etre degenere.
En soit, je ne dis pas que cette densite est impossible; mais sans preuve experimentale que cela est possible je ne prendrais pas ce calcul (puisqu'il ne s'agit pas d'une mesure directe) comme une donnee confirmee..


Credit: U.Arizona
Ici, bien sur c'est un milieu silicate, mais le comportement est le meme. La plupart des augmentations de densites sont liees a des changements de phases. Que ce soit l'olivine, les grenats, la generalisation de la structure perovskite etc....Il en serait de meme pour le fer. Cela peut theoriquement augmenter jusqu'a un assemblage hexagonal compact...apres...je ne sais pas.

Cela dépend simplement de la loi de distribution des vitesses de Maxwell (1860), dont Gilgamesh parlait dans mon post de 2005.

De prime abord, oui, dans un systeme homogene. La nebuleuse protoplanetaire ne l'etant pas, cela ne depend pas si "simplement" que cela de cette loi . Mais a l'echelle d'une planete cependant, s'est en effet applicable.

T-K

[Geb]

Bonjour Tawahi-Kiwi,

Avant toute chose, je trouve très intéressantes tes conjectures sur une planète en métal lourd. Il y a quelques années, la question de la densité maximale d’une planète tellurique m’avait beaucoup intéressé, pour ne pas dire obsédé. Il y avait même eu quelques nuits blanches à la clé.

Mais le jour où j’ai appris que la densité du fer dans les conditions propres au centre de la Terre (P = 360 GPa ; T° = 5000 à 6000 K) était de 13-14 g/cm³, j’ai compris que la réponse à cette question était loin d’être triviale.

En passant, je pensais que les seuls corps célestes où l’on imaginait l’existence de matière à l’état dégénérée, c’étaient les étoiles ultradenses. Aussi, j’ignorais complètement que le fer pouvait atteindre cette état de la matière, surtout au centre d’une planète, aussi massive soit-elle. Tu viens de révolutionner ma vision (simpliste, évidemment) de la problématique en question.

Mais pour moi, même si je n’ai pas une formation en géologie, l’affaire concernant les planètes chnotiennes était entendue (maintenant je sais que non). Je m’explique :

Vu que je ne suis pas un expert, j’ai repris ces quelques données (des ordres de grandeur que je trouve intéressant de connaître) d’un message de Gilgamesh :

- centre d’Uranus ou de Neptune : P = 800 GPa ; T° = 8 000 K
- centre de Saturne : P = 1000 GPa ; T° = 8 500 à 10 000 K.
- centre de Jupiter : P = 4000 GPa ; T° = 15 000 à 20 000 K.

Ma position est : "13 g/cm³ au centre avec 360 GPa et 5000 K", et dans les conditions ci-dessus ???

Pour ma défense, il y a aussi cette partie de l’article de Wikipédia sur la structure interne de Jupiter :

Dans l'état actuel des choses, les connaissances sur la composition planétaire de Jupiter sont relativement spéculatives et ne reposent que sur des mesures indirectes. Selon l'un des modèles proposés, Jupiter ne posséderait aucune surface solide, la densité augmentant progressivement vers le centre de la planète. Alternativement, Jupiter pourrait être composée d'un noyau rocheux (silicates et fer) comparativement petit (mais néanmoins de taille comparable à la Terre et de 10 à 15 fois la masse de celle-ci).

"de taille comparable à la Terre et de 10 à 15 fois la masse de celle-ci" … J’en déduis, peut-être trop rapidement je te l’accorde, que si Jupiter migrait assez près du Soleil pour devenir, au bout de plusieurs milliards d’années, une planète chtonienne, ce qui resterait de la plus grosse planète de notre système stellaire est un corps de fer et de silicates, qui aurait une densité bien supérieure au 14 g/cm³ dont on discute ici.

Même si le modèle qui semble le plus concensuel est celui de l'absence de noyau réfractaire (par dilution ?) dans une planète de taille comparable. Mais comme tu l'as dit toi-même, une telle densité moyenne reste possible non ? D'autant plus avec des planètes chtoniennes il me semble.


Cordialement

[Tawahi-Kiwi]

Salut Geb,

En parlant de matiere degeneree, je ne pense pas que cela puisse exister au sein de corps celeste que l'on pourrait appeler planetes. J'ai juste mentione ce fait pour dire qu'au dela d'un assemblage atomique hexagonal compact (hcp), je ne pense pas qu'il soit possible d'envisager autre chose de plus dense que de la matiere degeneree ou des reactions nucleaires quelconques.

Dans le cas de pression plus elevee que les pressions terrestres, en considerant theoriquement que la structure fer-epsilon est conservee, la densite ne va augmenter que tres lentement. Tout comme un diamant a 100km de profondeur ou 1000km de profondeur ne voit qu'une faible modification de sa densite.

Dans un milieu cristallin monoatomique, sans changement de phases, la longueur des liaisons entre les atomes, principal facteur qui va definir les variations de densites, ne changent que faiblement avec la pression. Les grands changements inteviennent lors des changements de phases ou les liaisons chimiques peuvent etre considerablement raccourcies.

Dans le cas des pressions aux centres de nos geantes gazeuses, il est fort probable que la densite de fer au centre de Jupiter n'aie pas au dela de 20gr/cm³ si le fer reste du fer-epsilon hcp (peu probable vu que c'est une forme de "basse temperature").

Finalement, pour etre sur qu'il n'y ai pas de malentendu, a une echelle de temps geologique, si tu enleves toute l'atmosphere d'une geante gazeuse, la pression a la surface de la planete chtonienne est de 0GPa. Les materiaux solides se reequlibre sur une echelle de 10-100Ma max et la densite des materiaux en surface une fois la planete a l'equilibre, sont similaires a une caillou quelconque errant dans l'espace (et le fer aura une densite de 8kg/dm³). Une planete chtonienne de la taille et de la meme composition que la Terre aura la meme densite.

T-K

[Geb]

Bonsoir,

J'ai trouvé de nouvelles infos sur les propriétés physiques supposées des coeurs planétaires sur le site de New Scientist :

Super-Earths may be hostile to life

La publication à l'origine de l'article de New Scientist est disponible sur ArXiv :

The melting curve of iron at extreme pressures: implications for planetary cores

Cordialement

[Bluedeep]

Bonjour

Je déterre ce fil enterré dans les profondeurs du forum à cause d'un entrefilet trouvé sur le site de la mission Kepler :

http://kepler.nasa.gov/news/nasakepl...ews&NewsID=342

Bref, une planète a priori téllurique de 17 masse terrestres.

Quelles sont les implications, si les données sont confirmées, sur les modèles de formation planétaires de cette découverte ?

[SK69202]

Il faudra d'abord confirmer qu'elle c'est formée à cette distance de l'étoile et que ce n'est pas le cœur rocheux d'une ancienne géante gazeuse déplumée de son gaz, ni le résultat de collisions successives de terres ou superterres

[JPL]

Merci de continuer ici : http://forums.futura-sciences.com/co...megaterre.html