De quelles couleurs sont les planètes de notre système solaire ? Et pourquoi sont-ils si différents ?

De quelles couleurs sont les planètes de notre système solaire ? Et pourquoi sont-ils si différents ?

Les planètes de notre système solaire sont un véritable arc-en-ciel de couleurs. Mais qu’est-ce qui les fait prendre toutes leurs teintes différentes, et pourquoi chacune est-elle si différente ?

Les planètes du système solaire sont variées dans leur apparence. Mercure est gris ardoise tandis que Vénus est d’un blanc nacré, la Terre d’un bleu éclatant et Mars d’un rouge sombre. Même les géantes gazeuses sont différentes, Neptune et Uranus sont d’un bleu opaque, tandis que Jupiter et Saturne sont pour la plupart beiges avec des ceintures rouge-brun brillantes. Mais pourquoi ces planètes sont-elles si différentes ?

Ça commence au début

Il s’avère que les étoiles et leurs planètes se forment en même temps à partir d’un disque de gaz et de poussière connu sous le nom de nébuleuse solaire. La majeure partie du gaz — principalement de l’hydrogène et de l’hélium — a été avalée par notre jeune étoile ; pas surprenant étant donné que le Soleil contient entre 99,8 et 99,9% de la masse totale du système solaire.

Dans le même temps, les débris mélangés à la nébuleuse se sont heurtés à maintes reprises, finissant par s’accumuler en planétésimaux puis en protoplanètes. Jupiter, Saturne et même Neptune et Uranus ont pu attirer une partie de l’hydrogène et de l’hélium de la nébuleuse pour emmailloter leurs noyaux, les faisant atteindre des tailles vraiment massives.

Plus près du Soleil, la chaleur était si intense qu’elle vaporisait n’importe quoi sans point de fusion élevé ; il ne restait que des rochers. Le fer, le soufre, l’aluminium, le nickel et d’autres composés métalliques ont fait le tour du bébé Soleil pendant des millions d’années, s’écrasant les uns sur les autres, finissant par se fondre dans les planètes intérieures. Mais ces jeunes planètes étaient incapables d’attirer autant de gaz que leurs grandes sœurs. Quoi qu’ils aient réussi à tirer, il est peu probable qu’ils durent. Au lieu de cela, les planètes intérieures se sont appuyées sur des liquides et des gaz provenant des impacts et du dégazage volcanique pour former les atmosphères que nous voyons aujourd’hui.

Tout cela pour dire que les premiers éléments constitutifs de chaque planète contribuent à notre panoplie planétaire colorée. Mais qu’est-ce qu’il y a exactement sur chaque planète du système solaire qui détermine son apparence unique ?

Un système de couleurs sauvages

Un petit monde cendré

 

Mercure a une teneur élevée en fer et pratiquement aucune atmosphère à proprement parler.

Lorsqu’il est espionné à travers un télescope, il semble gris foncé et grêlé. La mission MESSENGER de la NASA, maintenant à la retraite, nous a montré qu’elle était recouverte d’une épaisse couche de poussière et de roches de silicate igné. Quant à savoir pourquoi c’est si petit, et pourquoi c’est principalement du fer, il y a quelques théories. On indique que Mercure s’est formé beaucoup plus gros au départ. Dans les premiers jours chaotiques du système solaire, il aurait alors eu un accrochage malheureux avec un planétésimal embêtant qui a dépouillé une grande partie de sa croûte et de son atmosphère d’origine. Un autre indique l’orbite proche de Mercure, ce qui fait que la nébuleuse solaire éloigne les particules plus légères avant qu’elles ne puissent s’accumuler sur le planétésimal. Les données du vaisseau spatial MESSENGER et du BepiColombo ESA/JAXA, qui arrivera bientôt, pourraient aider à découvrir les origines mystérieuses de Mercure.

Notre jumeau tordu

Les images en vraies couleurs de Vénus ne sont pas aussi intéressantes ou aussi informatives que les composites standards en fausses couleurs que vous voyez souvent.

Ceux-ci intègrent différentes longueurs d’onde de lumière qui nous aident à visualiser des éléments tels que les caractéristiques de la surface, le contenu et l’activité de l’atmosphère. Mais lorsque vous regardez Vénus avec un télescope optique, ce que vous voyez en réalité est un monde blanc nacré avec une légère teinte jaunâtre.

L’atmosphère de Vénus est principalement constituée de dioxyde de carbone. Il apparaît blanc car les nuages sont principalement constitués d’acide sulfurique, qui est très réfléchissant. Certaines personnes pensent que “l’absorbeur UV inconnu” pourrait être la source du jaune. La surface de Vénus est complètement obscurcie par des nuages épais, mais nous avons une image couleur de la surface renvoyée par un atterrisseur soviétique de 1982. Et avec un trio de missions à venir à destination de Vénus, dont l’une franchira le pas vers sa surface boursouflée, les chercheurs espèrent mieux comprendre notre monde frère.

La planète caramel

Mars a une apparence brun rougeâtre car elle est recouverte de poussière à forte teneur en fer.

Et comme un vieux vélo laissé dehors, la poussière s’est oxydée ou rouillée. Mais la planète n’est pas tout à fait aussi rouge qu’on le voit souvent dans les médias populaires. De nombreuses images ont été retouchées pour le contraste, à la fois pour paraître plus frappantes et pour aider les scientifiques à étudier de petites distinctions topologiques et atmosphériques. La couleur de Mars peut également varier légèrement. Avec autant de poussière, les vents martiens peuvent déclencher des tempêtes de poussière mondiales qui font passer la planète d’un léger rouge à un orange ou un jaune clair.

Si tu ne peux pas être une star, sois un géant

Jupiter est composé principalement d’hydrogène et d’hélium, comme le Soleil.

Il n’a pas accumulé assez de masse pendant la formation pour relancer la fusion et devenir une étoile. Mais Jupiter est une grosse boule de gaz – plus de 1 300 Terre pourraient tenir dans la planète. Avec autant d’atmosphère et un système météorologique remarquablement similaire à celui de la Terre, il n’est pas surprenant que la planète abrite des tempêtes massives comme la “Grande Tache Rouge”. Pourquoi c’est rouge est un peu un mystère.

L’hypothèse généralement acceptée est que, parce que la tempête est à une altitude plus élevée que le reste de l’atmosphère, certains des produits chimiques à l’état de traces présents dans les nuages – tels que l’ammoniac et l’acétylène – reçoivent une dose plus importante de rayonnement solaire. Ce rayonnement donne à la tempête sa couleur distinctive. Quant aux ceintures brunes et beiges caractéristiques de Jupiter, elles peuvent être attribuées à la combinaison d’hydrogène, d’hélium et d’autres oligo-éléments.

Saturne a un bel anneau autour

Demandez à une personne au hasard quelle est sa planète préférée, et il est probable qu’elle choisira Saturne grâce à ses énormes anneaux brillants. Le monde lui-même est de couleur similaire à Jupiter, car il a une composition chimique similaire de 90 pour cent d’hydrogène à 10 pour cent d’hélium, avec de petites quantités d’autres substances comme le méthane et la glace d’eau. La spectroscopie infrarouge nous montre que sous l’épaisse brume glacée, elle est en fait assez active, mais les tempêtes sont plus profondes, donc moins visibles pour les télescopes optiques. Parfois, ces tempêtes remontent à la surface, endommageant la planète par ailleurs placide avec des taches blanches brillantes.

Les frères bleus

En chiffres, Uranus et Neptune sont également principalement de l’hydrogène et de l’hélium.

Mais ils ont une proportion de méthane beaucoup plus élevée (1 à 2 %) que Jupiter ou Saturne. Et on soupçonne que la majorité de leurs masses peuvent être dues à des glaces comme l’eau, le méthane, l’ammoniac. Leur air a moins de brume que l’une ou l’autre des deux autres géantes gazeuses, ce qui leur donne leur aspect bleu placide. Les observateurs passionnés du ciel pourraient également voir un nuage blanc ici et là, avec des taches plus sombres indiquant des tempêtes qui se déchaînent profondément à l’intérieur.

Un cœur solitaire

Pluton est une planète naine qui serait composée principalement de glace, avec un petit noyau rocheux. Le vaisseau spatial New Horizons nous a donné notre premier bon aperçu en 2015. Des analyses ultérieures de l’imagerie ont conduit les scientifiques à croire qu’il est recouvert de glace composée d’azote, de méthane et de monoxyde de carbone, ainsi que de matière organique, ce qui donne à la surface sa teinte brun rougeâtre.

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