Comment certaines planètes sont-elles chaudes et d’autres froides ? Maylis, 12 ans, Martinique

Bonjour Maylis,

Je te remercie pour ta question qui, comme souvent, en amène d’autres.

Avant tout, il faut distinguer la température de surface de la température interne.

La première dépend principalement de la distance qui la sépare du Soleil ainsi que de la présence ou non d’une atmosphère.

Le Soleil étant une étoile, il produit sa propre énergie dont une très grande part est rayonnée dans l’espace sous forme d’ondes électromagnétiques. Que la planète se trouve sur le chemin du rayonnement, elle le reçoit alors en pleine face ! Si la planète dispose d’une atmosphère, l’effet du rayonnement reçu se manifestera d’abord dans cette couche gazeuse et secondairement à la surface. L’atmosphère aura un rôle de tampon thermique, éventuellement associé à un effet de serre. Ceci a pour conséquence une température atmosphérique plutôt élevée mais une amplitude thermique journalière (différence entre le jour et la nuit) faible. La Terre et Vénus ont ces caractéristiques. La principale différence tient à la distance de chacune de ces planètes au Soleil. Vénus se trouve à une distance du Soleil qui est environ deux tiers de celle qui sépare la Terre du Soleil. Avec cette proximité de la source chaude, l’atmosphère de Vénus voit sa température grimper aux environ de 500 °C.

Plus proche du Soleil encore, Mercure n’a pas d’atmosphère. Ceci est principalement dû au fait que cette planète est beaucoup plus petite que les précédentes avec pour conséquence une gravité faible à sa surface. De surcroit, les molécules de gaz au voisinage de Mercure sont très agitées par le rayonnement intense reçu du Soleil et ne demande donc qu’à s’échapper. Tu peux observer ceci, par analogie en ouvrant deux bouteilles de boissons gazeuses, l’une sortant du réfrigérateur et l’autre ayant été exposée à une source de chaleur… pas besoin de complément d’explication je pense. En conséquence, la surface de Mercure est très chaude côté Soleil et bien plus froide de l’autre côté. Pas d’atmosphère, donc pas de tampon thermique, donc une amplitude thermique journalière très grande.

Je veux éviter que cette réponse devienne trop longue et je me contente de soulever brièvement trois éléments :

D’abord, la prochaine planète, en s’éloignant du Soleil, est Mars. Avec ce qui précède, on peut bien se douter qu’il y fera plus froid que sur Terre. En conséquence, il sera sans doute opportun de choisir un point d’assolage qui permette une bonne exposition au Soleil, afin de minimiser les besoins en énergie pour permettre la survie des premiers colonisateurs.

Secondement, certaines planètes ont une activité tectonique et parfois volcanique qui peut avoir pour origine les forces de marées. Ceci résulte en un dégagement d’énergie qui rayonne à l’interne jusqu’à la surface.

Enfin, les constituants de la masse interne d’une planète contiennent une part d’isotopes non stables. La radioactivité qui en résulte produit aussi une quantité de chaleur qui finit par arriver en surface, contribuant aussi à rendre la planète plus ou moins chaude.

J’espère que ces éléments répondent à ta question.

Avec mes meilleures thermes de salutations !

Yves-Patrik