Quelques données sur le
Système Solaire
Données du site de l'Institut de Mécanique Céleste
Caractéristiques générales des planètes : http://www.imcce.fr/promenade/pages1/19.html
Caractéristiques générales des satellites, asteroides, comètes : http://www.imcce.fr/promenade/pages1/139.html
Vitesses orbitales héliocentriques
Selon la 3eme loi de Kepler, les vitesses orbitales circulaires héliocentriques chutent lorsqu'on s'éloigne du Soleil. Le carré de la période de révolution est proportionnelle au cube de demi grand axe (du rayon pour un cercle)
Les vitesses de libération (ou d'évasion) du système solaire sont à multiplier par 1.414 (racine de 2) par rapport à la vitesse orbitale circulaire uniforme.
Cette vitesse de libération permet de sortir du système solaire avec une vitesse à l'infini nulle.
La vitesse orbitale de la Terre autour du Soleil varie de 29.291 km/s à 30.287 km/s.
La vitesse de libération du système solaire à la distance de 1 UA du Soleil est de 29.783 km/s (moyenne) * 1.414 = 42.1 km/s
La vitesse de libération du système solaire depuis la surface du Soleil est de 617 km/s
Vitesses orbitales circulaires des planètes du système solaire (Vitesses héliocentriques)
Irradiance solaire & Températures
Le Soleil emet 63 Mw/m2 à sa surface (Loi de Stefan-Boltzmann)
Mercure reçoit plus de 9 Kw/m2,
La Terre 1.368 Kw/m2,
Mars 0.59 Kw/m2,
Jupiter 50w/m2
Pluton reçoit du Soleil moins de 1 w/m2 .
Pour la Terre, on voit souvent apparaitre le chiffre de 342 W/m2 reçus dans les documents sur la climatologie :
Il s'agit simplement du quart de la valeur de l'irradiance solaire. C'est la valeur moyennée à la surface de Terre en comptant toute la surface du globe (rapport 4 entre la surface d'un disque ayant pour rayon le rayon terrestre et celui d'une sphère) . Cette valeur est une moyenne de l'ensoleillement sur 24h (intégration Jour/nuit).
Ces courbes théoriques ont été tracées pour un albédo de 0.07 qui peut être différent de celui de la planète.
De plus, l'effet de serre atmosphérique peut sensiblement modifier la température à la surface du corps, notamment Venus où il y a eu un emballement gigantesque de l'effet de serre. C'est le cas de Titan également .
Sans l'effet de serre, notre planète aurait , à la distance de 1 UA du Soleil, une température moyenne de -18°C au lieu de +15°C. L'effet de serre atmosphérique est donc globalement indispensable à la vie .... hors effet d'emballement pour des causes anthropiques, bien sûr.
Crédit : ENS Lyon - Eduscol - Un article de Pierre Thomas
Masse des corps dans le système solaire
Pourcentage de la masse totale du système solaire :
Soleil 99.8%
Jupiter 0.1% (2 fois plus que l'ensemble des autres planètes)
Comètes 0.05%
Les autres planètes 0.04%
Satellites et anneaux 0.00005%
Astéroïdes 0.000002%
Poussières 0.0000001%
D'après A. Brahic - Planètes et Satellites - 5 leçons d'astronomie
Densité des corps dans le système solaire
Masse volumique des corps du système solaire en fonction de leur taille.
On retrouve plusieurs groupes :
Les planètes internes telluriques, dont Mars a été exclue
Les 'gros satellites' de densité intermédiaire : La Lune , les 2 satellites 'telluriques' de Jupiter IO et Europe, et Mars !
Les planètes gazeuses : Saturne de densité < 1, Jupiter, Uranus, Neptune
Les satellites rocheux de petite taille
Les satellites de glace dont la taille peut être très importante (Ganymède, Callisto, Titan ...)
Moment cinétique des corps du système solaire
Pourcentage du moment cinétique (*) du système solaire :
Soleil 1.9% => Le Soleil tourne très lentement (27j.)
Mercure 0.04%
Vénus 0.058%
Terre 0.076%
Mars 0.011%
Jupiter 59.9%, près de 60% de la quantité de mouvement du système solaire
Saturne 24.9%
Uranus 5.9%
Neptune 8.0%
(*) Mouvement de rotation sur lui même + mouvement de révolution autour du Soleil pour les planètes.
D'après A. Brahic - Planètes et Satellites - 5 leçons d'astronomie
Composition chimique des corps du système solaire
Composition de l'ensemble des planètes . On distingue 3 groupes :
H, He (Hydrogène , Helium) : 98%
C, N, O, Ne (Carbone Oxygène, Azote, Néon) : 1.5%
Na, Mg, Al, Si, S, Ca, Fe, Ni (Sodium, Magnésium, Aluminium, Silicium, Soufre, Calcium, Fer et Nickel) : 0.37%
Composition chimique de la Terre :
Oxygène : 50%
Fer : 17%
Silicium : 14%
Magnésium : 14%
Soufre : 2%
Nickel : 1%
Aluminium : 1%
Calcium : 1%
Sodium : 1%
.....
Composition chimique de l'Homme :
Hydrogène : 61%
Oxygène : 21%
Carbone : 11%
Azote : 2%
....
Comme le fait remarquer A.Brahic, la composition de l'Homme est plus proche de la composition d'une étoile que de celle de la Terre.
D'après A.Brahic - Planètes et satellites - 5 leçons d'astronomie - Vuibert
Composition chimique des atmosphères des planètes
L'atmosphère des planètes telluriques :
Venus (90 Bar, 730 K):
CO2 (Dioxyde de carbone) : 96.5%
N2 (azote moléculaire) : 3.5%
CO (Monoxyde de carbone) : 0.1% à 100km
H2O (eau) : 50 ppm
SO2 (Dioxyde de soufre) : 150 ppm
Terre (1 bar, 288 K) :
N2 (Azote moléculaire) : 77%
O2 (Di Oxygène) : 21%
H2 (Hydrogène moléculaire) : 1.7%
Ar (Argon) : 1%
CO2 (Dioxyde de Carbone) : 0.35%
H2O (Eau) : 0 à 4%
CO : 10 ppm
O3 (Ozone) : 7 ppm
CH4 (Methane) : 1 ppm
...
Mars (0.006 bar, 218 K) :
CO2 (Dioxyde de carbone) : 95%
N2 (Azote) : 2.7%
Ar (Argon) : 1.6%
O2 (Di Oxygène) : 0.13%
CO (Monoxyde de carbone) : 0.07%
H2O (Eau) : Variable, 0.03%
L'atmosphère des planètes gazeuses :
L'abondance de l'hydrogène moléculaire H2 étant pris comme référence = 1
Helium : 11% sur Jupiter, 15% sur Uranus et Nepture, 3% sur Saturne
Composés troposphériques dans les couches les plus profondes :
CH4 (Méthane) : 0.2% sur Jupiter, 0.4% sur Saturne, 2% sur Uranus, 4% sur Neptune
NH3 (Ammoniac) : 0.02% sur Jupiter, 0.03% sur Saturne
PH3 (Hydrure de Phosphore)
GeH4 (Tetra hydrure de Germanium)
CO (Monoxyde de carbone)
Produits de la photodissociation du Méthane, abondant dans la stratosphère, où ils se sont formés :
C2H2 (Acétylène) : Pas détecté sur Jupiter
C2H6 (Ethane) : Pas détecté sur Uranus
C3H4 (Propadiène)
C3H8 (Propane) : Détecté sur Jupiter
C6H6 (Benzène) : Détecté sur Saturne
C4H2 (Ethylène) : Détecté sur Saturne
...
Les isotopes des constituants les plus abondants :
HD
CH3D (a été détecté également sur Titan)
...
Particularités de la stratosphère de Neptune. Présence de :
HCN Cyanure d'hydrogène
CO (Monoxyde de Carbone) a des valeurs 1000 fois > prévisions théoriques.
D'après 'Atmosphères planétaires' - Thérèse Encrenaz - Belin Pour la Science
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