C’est un fait bien connu que les planètes du système solaire varient considérablement en termes de taille. Par exemple, les planètes du système solaire interne sont plus petites et plus denses que les géantes de gaz/glace du système solaire externe. Et dans certains cas, les planètes peuvent être plus petites que les plus grandes lunes. Mais la taille d’une planète n’est pas nécessairement proportionnelle à sa masse. Au final, la masse d’une planète dépend davantage de sa composition et de sa densité.
Ainsi, si une planète comme Mercure peut être plus petite en taille que Ganymède, la lune de Jupiter, ou Titan, la lune de Saturne, elle est plus de deux fois plus massive qu’eux. Et si Jupiter est 318 fois plus massive que la Terre, sa composition et sa densité font qu’elle ne fait que 11,21 fois la taille de la Terre. Passons en revue les planètes une par une et voyons à quel point elles sont massives, voulez-vous ?
Mercure:
Mercure est la plus petite planète du système solaire, avec un diamètre moyen de 4879 km (3031,67 mi). Elle est également l’une des plus denses avec 5,427 g/cm3, ce qui la place en deuxième position derrière la Terre. En tant que planète terrestre, elle est composée de roches et de minéraux silicatés et se différencie par un noyau de fer et un manteau et une croûte de silicate. Mais contrairement à ses pairs (Vénus, Terre et Mars), elle possède un noyau métallique anormalement grand par rapport à sa croûte et à son manteau.
Tout compte fait, la masse de Mercure est d’environ 0,330 x 1024 kg, soit 330 000 000 trillions de tonnes métriques (ou l’équivalent de 0,055 Terre). Combiné avec sa densité et sa taille, Mercure a une gravité de surface de 3,7 m/s² (ou 0,38 g).
Vénus:
Vénus, autrement appelée « planète sœur de la Terre », est ainsi nommée en raison de ses similitudes de composition, de taille et de masse avec la nôtre. Comme la Terre, Mercure et Mars, c’est une planète terrestre, et donc assez dense. En fait, avec une densité de 5,243 g/cm³, elle est la troisième planète la plus dense du système solaire (derrière la Terre et Mercure). Son rayon moyen est d’environ 6 050 km (3759,3 mi), ce qui équivaut à 0,95 Terre.
Et en ce qui concerne sa masse, la planète pèse la bagatelle de 4,87 x 1024 kg, soit 4 870 000 000 trillions de tonnes métriques. Sans surprise, cela équivaut à 0,815 Terre, ce qui en fait la deuxième planète terrestre la plus massive du système solaire. Combiné avec sa densité et sa taille, cela signifie que Vénus a également une gravité comparable à celle de la Terre – environ 8,87 m/s², ou 0,9 g.
Terre:
Comme les autres planètes du système solaire interne, la Terre est également une planète terrestre, composée de métaux et de roches silicatées différenciées entre un noyau de fer et un manteau et une croûte silicatés. Parmi les planètes terrestres, elle est la plus grande et la plus dense, avec un rayon moyen de 6 371,0 km (3 958,8 mi) et une densité moyenne de 5,514 g/cm3.
Et à 5,97 x 1024 kg (ce qui équivaut à 5 970 000 000 000 000 trillions de tonnes métriques), la Terre est la plus massive de toutes les planètes terrestres. Combinée à sa taille et à sa densité, la Terre connaît la gravité de surface que nous connaissons tous – 9,8 m/s², ou 1 g.
Mars:
Mars est la troisième plus grande planète terrestre, et la deuxième plus petite planète de notre système solaire. Comme les autres, elle est composée de métaux et de roches silicatées qui se différencient entre un noyau de fer et un manteau et une croûte silicatés. Mais alors qu’elle fait environ la moitié de la taille de la Terre (avec un diamètre moyen de 6792 km, ou 4220,35 mi), elle n’est qu’un dixième aussi massive.
En bref, Mars a une masse de 0,642 x1024 kg, ce qui équivaut à 642 000 000 milliards de tonnes métriques, soit environ 0,11 la masse de la Terre. Combiné avec sa taille et sa densité – 3,9335 g/cm³ (qui est environ 0,71 fois celle de la Terre) – Mars a une gravité de surface de 3,711 m/s² (ou 0,376 g).
Jupiter:
Jupiter est la plus grande planète du système solaire. Avec un diamètre moyen de 142 984 km, elle est assez grande pour contenir toutes les autres planètes (sauf Saturne) en son sein, et assez grande pour contenir la Terre 11,8 fois. Mais avec une masse de 1898 x 1024 kg (ou 1,898 000 000 000 trillions de tonnes métriques), Jupiter est plus massive que toutes les autres planètes du système solaire réunies – 2,5 fois plus massive, pour être exact.
Cependant, en tant que géante gazeuse, elle a une densité globale inférieure à celle des planètes terrestres. Sa densité moyenne est de 1,326 g/cm, mais elle augmente considérablement au fur et à mesure que l’on s’aventure vers le noyau. Et bien que Jupiter n’ait pas de véritable surface, si une personne se positionnait dans son atmosphère où la pression est la même que celle de la Terre au niveau de la mer (1 bar), elle subirait une attraction gravitationnelle de 24,79 m/s2 (2,528 g).
Saturne:
Saturne est la deuxième plus grande des géantes gazeuses ; avec un diamètre moyen de 120 536 km, elle est à peine plus petite que Jupiter. Cependant, elle est nettement moins massive que sa cousine jovienne, avec une masse de 569 x 1024 kg (ou 569 000 000 000 trillions de tonnes métriques). Cela fait tout de même de Saturne la deuxième planète la plus massive du système solaire, avec 95 fois la masse de la Terre.
Comme Jupiter, Saturne a une faible densité moyenne en raison de sa composition. En fait, avec une densité moyenne de 0,687 g/cm³, Saturne est la seule planète du système solaire à être moins dense que l’eau (1 g/cm³). Mais bien sûr, comme toutes les géantes gazeuses, sa densité augmente considérablement au fur et à mesure que l’on s’aventure vers le noyau. Combinée à sa taille et à sa masse, Saturne a une gravité « de surface » à peine supérieure à celle de la Terre – 10,44 m/s², soit 1,065 g.
Uranus:
Avec un diamètre moyen de 51 118 km, Uranus est la troisième plus grande planète du système solaire. Mais avec une masse de 86,8 x 1024 kg (86 800 000 000 trillions de tonnes métriques), elle est la quatrième plus massive – ce qui représente 14,5 fois la masse de la Terre. Cela est dû à sa densité moyenne de 1,271 g/cm3, qui représente environ les trois quarts de celle de Neptune. Entre sa taille, sa masse et sa densité, la gravité d’Uranus s’élève à 8,69 m/s2, soit 0,886 g.
Neptune :
Neptune est nettement plus grande que la Terre ; avec 49 528 km, elle fait environ quatre fois la taille de la Terre. Et avec une masse de 102 x 1024 kg (ou 102 000 000 000 000 trillions de tonnes métriques), elle est également plus massive – environ 17 fois plus pour être exact. Cela fait de Neptune la troisième planète la plus massive du système solaire, tandis que sa densité est la plus élevée de toutes les géantes gazeuses (1,638 g/cm3). Combiné, cela donne une gravité « de surface » de 11,15 m/s2 (1,14 g).
Comme vous pouvez le voir, les planètes du système solaire varient considérablement en termes de masse. Mais lorsque vous tenez compte de leurs variations de densité, vous pouvez voir comment la masse d’une planète n’est pas toujours proportionnelle à sa taille. En bref, alors que certaines planètes peuvent être quelques fois plus grandes que d’autres, elles peuvent avoir beaucoup, beaucoup plus de masse.
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur les planètes ici à Univers. Par exemple, voici Faits intéressants sur le système solaire, Quelles sont les couleurs des planètes ?, Quels sont les signes des planètes ?, Quelle est la densité des planètes ? et Quels sont les diamètres des planètes ?.
Pour plus d’informations, consultez Nine Planets overview of the Solar System, NASA’s Solar System Exploration, et utilisez ce site pour savoir ce que vous pèseriez sur d’autres planètes.
Astronomy Cast a des épisodes sur toutes les planètes. Voici l’épisode 49 : Mercure pour commencer !