Petite question sur les étoiles, l'air de rien...

[invitee0ec6d87]

Bonjour à tous .

Je viens juste de m'inscrire ,et j'en profite pour vous poser une question qui semble simple ,quoi que ...
Que çà soit les planètes géantes de notre Système Solaire ou les étoiles ,elles sont toutes composées de gaz .
Ma question est donc la suivante :
Qu'est ce que la surface d'une planète gazeuse ou d'une étoile ?

Autant pour une planète tellurique ou une étoile à neutron ,la notion de surface me parait simple ,
autant pour les autres ,j'avoue que j'ai un peu plus de mal ,surtout à cause du côté gazeux de l'histoire .

Merci d'avance pour vos réponses .
-----

[Gilgamesh]

Bonjour à tous .

Je viens juste de m'inscrire ,et j'en profite pour vous poser une question qui semble simple ,quoi que ...
Que çà soit les planètes géantes de notre Système Solaire ou les étoiles ,elles sont toutes composées de gaz .
Ma question est donc la suivante :
Qu'est ce que la surface d'une planète gazeuse ou d'une étoile ?

Autant pour une planète tellurique ou une étoile à neutron ,la notion de surface me parait simple ,
autant pour les autres ,j'avoue que j'ai un peu plus de mal ,surtout à cause du côté gazeux de l'histoire .

Merci d'avance pour vos réponses .

La définition de la surface d'un astre n'est qu'une question de convention, elle ne cache pas de problèmes fondamentaux. Il en résulte que la définition du rayon d'un astre dépend essentiellement de la possibilité de se mettre d'accord pratiquement sur une mesure précise de cette grandeur.

Le problème du niveau zéro des altitudes ne se pose pas que pour les astres gazeux. Il se pose également pour les astres qui présentent une surface solide ou liquide. Pour commencer les astres ne sont sphériques qu'au premier ordre. Au second ordre, ils présentent une figure d'équilibre hydrostatique intégrant leur rotation et l'effet de marée, ce qui définit un ellipsoïde de référence avec trois rayons a, b, c. C'est par rapport à cet ellipsoïde de référence qu'on définit une altitude. Et cette altitude est affaire de convention. Pour la Terre, par exemple, on peut prendre le niveau d'équilibre au sens de Laplace qui est celui que prendrait la surface de la mer en faisant abstraction de l'influences des marées. Ou le niveau moyen du géoïde qui intègre toutes les irrégularités du champs gravitationnel sur le niveau des mers. Ou le niveau moyen de la mer, ou le niveau de mi-marée, ou d'autres conventions de géographes. Tout ceci va jouer sur quelques centaines de mètres de différence, mais c'est pour dire que la définition pratique n'est vraiment qu'une affaire de convention. Pour la Terre c'est clairement le niveau des océans qui fait autorité en pratique. Mais on aurait pu prendre le niveau moyen intégrant le relief des terres émergées. Pour Mars, comme il n'y a pas d'océan, et la planète étant petite et bosselée, on s'y prend complètement autrement. On définit le niveau moyen en fonction de la pression atmosphérique, parce qu'on est capable de la mesurer in situ. L'altitude de référence a été établie comme celle à laquelle la pression atmosphérique moyenne est de 610 Pa. Pour Vénus, la planète étant plus massive et en rotation très lente, son aplatissement est très faible, ce qui permet d'utiliser comme niveau zéro des altitudes le rayon moyen de la planète par rapport à son centre. And so one. On peut s'accorder sur un maximum de régularités mais la définition d'une altitude de référence nécessite une réflexion adaptée pour chaque corps.

Pour les planètes gazeuses, la convention va bien sûr se baser sur la pression. Le niveau zéro de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune est défini comme celui où la pression moyenne vaut 1 bar.

Pour le Soleil, et disons pour l'ensemble des étoiles, le niveau zéro est défini comme l'altitude de la photosphère pour laquelle la profondeur optique atteint l'unité. La profondeur optique mesure le degré de transparence du milieu. Elle est définie par la fraction de lumière absorbée par la couche traversée. La profondeur optique est de 1 quand toute la lumière est absorbée. Si on laisse tomber une sphère (qu'on imagine infiniment résistante à la chaleur...) à la surface du Soleil, elle va être progressivement masquée par l'opacité de la photosphère (l'épaisseur superficielle de quelques centaines de km de plasma dont l'émission lumineuse nous parvient) jusqu'à disparaître complètement. A cette profondeur, l'épaisseur optique est de 1, ce qui définit l'altitude zéro du Soleil.

[invitee0ec6d87]

Merci d'avoir pris le temps d'élaborer une réponse aussi complète