La différence entre les planètes telluriques et gazeuses ?

[AstronomieLorraine]

Bonjour,

 

Un ami ma posé cette question : "C'est quoi la différence réelle entre une planète gazeuse et une planète tellurique ? Est-ce que l'une pourrait se transformer en l'autre ?"

 

Je lui ai répondu quelque chose que j'aimerais vous soumettre, car sur certains aspects je ne suis pas totalement sûr de moi :

 

La différence entre les planètes gazeuses et telluriques n'est finalement pas une vraie différence de nature. L'appellation "gazeuse" pour une planète signifie en fait que son atmosphère compose une écrasante majorité de la masse et du volume de la planète. Mais Jupiter a aussi un noyau que l'on pourrait qualifier de "solide" avec des atomes lourds (C, N, O,Fe,...). Donc a proprement parler, une planète gazeuse c'est une planète tellurique dont l'immense majorité de la masse et du volume est constitué de son atmosphère. Et inversement, une planète tellurique est une "planète gazeuse" avec très peu d'atmosphère autour d'elle. 

 

Alors je conçois qu'appeler le noyau d'une géante gazeuse une "planète tellurique" est un poil osé puisque ce noyau est beaucoup trop compressé pour être dans un état dit "tellurique" (on ignore en fait dans quel état est le noyau de Jupiter, au delà de l'hydrogène dans son état métallique)  mais vous voyez l'idée. Si l'on enlève les 90% de la masse extérieur de jupiter, il y a fort à parier que le centre deviendrais une planète tellurique non ?

Je continue :

 

Le fait que les quatre planètes telluriques soient les plus proches du soleil, et que les 4 gazeuses soient les plus lointaines vient du fait que les quatre planètes les plus proches ont subit de fort vent solaires au tout début du système solaire. Celui-ci était alors baigné dans le nuage moléculaire originel, et lorsque le soleil s'est allumé, il a balayé le nuage proche de lui vers l'extérieur du système solaire. Ce qui explique entre-autre l'absence de planètes vraiment gazeuses à proximité de l'étoile. Une autre raison de la présence des planètes telluriques à proximité de l'étoile est que les éléments les plus lourds du nuage moléculaire sont "tombés" vers l'étoile en formation. On retrouve donc plus d'hydrogène vers l'extérieur du système solaire que vers l'intérieur, et plus de matières metalliques vers le centre. Le manque d'hydrogène sur les quatre telluriques vient donc du fait que l'hydrogène à soit été balayé vers l'extérieur, soit est tombé vers le centre, sur le soleil.

 

Je vous avoue que je doute de cette deuxième raison (la chute des éléments lourds vers le système interne). Mais le reste me semble juste. Qu'en pensez-vous ?

 

 

[norma]

Plus simplement, je dirai "qui dispose d'une surface solide" à l'image de la terre. 

[rmor51]

Différence de composition.

 

Les géantes gazeuses on une composition chimique assez proche de celle du Soleil. De l'hydrogène et de l'hélium en majorité. Donc du gaz, sous forme gazeuse, liquide ou solide (Uranus, Neptune, géantes gazeuses glacées). Que l'hydrogène et l'hélium soient gazeux, liquides ou solides, importe peu. 

 

Les telluriques sont composés de minéraux et éléments lourds: fer, nickel, uranium. Pas d'hélium et presque pas d'hydrogène libre. Et peu importe que l'eau soit sous forme gazeuse, liquide ou solide. 

Modifié 21 janvier 2023 par rmor51

[AstronomieLorraine]

il y a 36 minutes, norma a dit :

Plus simplement, je dirai "qui dispose d'une surface solide" à l'image de la terre. 

Le problème c'est qu'on ignore la composition précise du noyau de Jupiter... j'ai lu des informations contradictoires sur le sujet, mais il me semble qu'il peut exister un noyau que l'on pourrait qualifier de "solide" dans Jupiter... si cette hypothèse est vraie, une géante gazeuse serait simplement une planète avec une surface, mais avec une atmosphère beaucoup plus grande que sur les autres planètes. 

[norma]

Je me suis mal exprimé : par surface j'entends celle accessible aux yeux. Quelle que soit la nature exacte du noyau d'une géante gazeuse, elle reste une planète dite gazeuse. Après, quelle importance ? Au delà de l'argutie scientifico-scientifique  

[AstronomieLorraine]

il y a une heure, norma a dit :

Je me suis mal exprimé : par surface j'entends celle accessible aux yeux. Quelle que soit la nature exacte du noyau d'une géante gazeuse, elle reste une planète dite gazeuse. Après, quelle importance ? Au delà de l'argutie scientifico-scientifique  

Je vois ! Mais dans ce cas, quid de Venus ? On ne peut pas voir sa surface, donc selon ta définition, on pourrait la considérer comme une planète gazeuse, mais dont la proportion de gaz est faible. En effet, tout comme les planètes gazeuses, on ne peut pas "marcher" sur la surface visible à l'oeil nu, et on peut difficilement pénétrer à sa surface sous peine d'être broyée par la pression...

 

Ce que je veux dire, c'est qu'il ne semble pas exister de différence autre que la proportion d'hydrogène/hélium par rapport aux atomes lourds que composent la planète. Dans les deux cas, nous avons une planète solide entourée d'une atmosphère. J'ai bon ?

 

Cela me conduit à penser qu'il existe un continuum entre les planètes telluriques et les géantes gazeuses... tout comme une naine brune est une étape intermédiaire entre les planètes et les étoiles ? Du coup j'ai une autre question : a t'on déjà observé une exoplanète de ce style ? Que l'on ne peut pas qualifier de géante gazeuse mais pas non plus de planète tellurique ?

Modifié 21 janvier 2023 par AstronomieLorraine

[Flogus]

Planète gazeuse : majoritairement composée d'hydrogène et helium (éléments légers)

Planète tellurique : majoritairement composée de roches (éléments lourds)

Il y a 4 heures, AstronomieLorraine a dit :

Je vois ! Mais dans ce cas, quid de Venus ? On ne peut pas voir sa surface, donc selon ta définition, on pourrait la considérer comme une planète gazeuse, mais dont la proportion de gaz est faible. En effet, tout comme les planètes gazeuses, on ne peut pas "marcher" sur la surface visible à l'oeil nu, et on peut difficilement pénétrer à sa surface sous peine d'être broyée par la pression...

Venus est tellurique. On peut tout à fait "marcher" à sa surface. Une sonde soviétique a d'ailleurs survécu quelques minutes à sa surface.

Son atmosphère a beau être très dense, elle n'en demeure pas moins ridicule en masse comparativement à sa croute et à son noyau.

[rmor51]

Le fait de pouvoir se mouvoir ou pas à sa surface n'est qu'une conséquence de sa composition chimique. 

[polorider]

Il y a 7 heures, norma a dit :

 Après, quelle importance ? Au delà de l'argutie scientifico-scientifique

Oui effectivement... Quelle drôle d'idée que de s'intéresser aux planètes telluriques ou gazeuses   Il y a des choses bien plus importantes dans la vie 

[cpeg]

Le 21/01/2023 à 11:59, AstronomieLorraine a dit :

Le manque d'hydrogène sur les quatre telluriques vient donc du fait que l'hydrogène à soit été balayé vers l'extérieur, soit est tombé vers le centre, sur le soleil.

Pour moi je dirais que près du Soleil la température est trop forte pour que les gaz légers tels que l'hydrogène  soient retenus par la gravitation d'une planète de la taille des Vénus, la Terre, etc...

 

On a repéré des "Jupiter chauds" très proches de leur étoile parmi les exoplanètes.

 

Cordialement,

Claude

Modifié 22 janvier 2023 par cpeg

[Daniel Rosier]

Le 21/01/2023 à 14:34, AstronomieLorraine a dit :

Dans les deux cas, nous avons une planète solide entourée d'une atmosphère. J'ai bon ?

 

Disons que lorsqu'on examine les modèles concernant la composition de Jupiter par exemple, on voit que son noyau, très petit par rapport à la planète, serait composé d'éléments lourds, de roches.

Mais la majeure partie de la planète est composée, comme d'autres l'ont déjà dit plus haut, d'hydrogène, qui est gazeux en surface (fine couche finalement), liquide sous cette atmosphère, puis métallique à cause de la pression et température énormes !!

Je pense que l'appellation planète gazeuse fait plus référence à la composition chimique majoritaire de la planète quel que soit l'état physique de cette même matière.

Comme l'hydrogène est une matière gazeuse dans les conditions de pression et de température normales, on a tendance à continuer de parler de lui comme d'un gaz, même s'il est liquide ou métallique (matière dégénérée). D'ailleurs, il n'est pas rare de lire des expressions telles que "gaz liquide" ou "gaz liquéfié" lorsqu'on parle d'air, d'azote, de méthane, d'oxygène ou d'hydrogène liquides.

 

Je ne pense pas que l'on puisse dire que les planètes gazeuses soient dans la continuité des rocheuses. Selon les modèles, c'est plutôt dans la genèse de ces planètes qu'il faut trouver l'explication et dans la répartition des matériaux dans le proto système solaire de l'époque.

 

 

[AstronomieLorraine]

Merci pour vos réponses ! Je crois avoir eu ce que je voulais... ça confirme ce que je pensais à quelques détails près.