La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 Le Système Solaire : les planètes géantes et les mondes glacés Alain Doressoundiram.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 Le Système Solaire : les planètes géantes et les mondes glacés Alain Doressoundiram."— Transcription de la présentation:

1 1 Le Système Solaire : les planètes géantes et les mondes glacés Alain Doressoundiram

2 2 Les planètes géantes : Jupiter R (1 bar) = km D=5.2 UA Période orbitale = 11.9 ans Masse = 318 Terre Température au niveau de pression de 1 bar = -106°C Pesanteur = 24 (Terre=10) Structure en bandes Nuages blancs et ocres

3 3 Saturne R (1 bar) = km D=9.5 UA Période orbitale = 29.5 ans Masse = 95 Terre Température au niveau de pression de 1 bar = -135°C Pesanteur = 10 (Terre=10) Bandes Aplatie (10 %) !! Peu dense (0.69!!)

4 4 Uranus R (1 bar) = km D=19.2 UA Période orbitale = 84 ans Masse = 14.5 Terre Température au niveau de pression de 1 bar = -194°C Pesanteur = 8 (Terre=10) Peu de nuages, mais…

5 5 Neptune R (1 bar) = km D=30.1 UA Période orbitale = 165 ans Masse = 17.2 Terre Température au niveau de pression de 1 bar = -203°C Pesanteur = 11 (Terre=10) Nuages sombres et blancs, variables

6 Température (degrés Celsius) Distance au Soleil (milliards de km) 0 H 2 0 condense NH 4 SH condense NH 3 condense CH 4 condense Couleurs, températures et nuages Couleur dUranus et Neptune: liée à labondance de méthane

7 7 CompositionVitesse de libération 1,64 1,32 0,69 1,33 Densité 16h07m3,881730,11Neptune 17h14m 4, ,22Uranus 10h14m 9, ,55 Saturne 9h50m 11,2318 5,20 Jupiter Rotation propre Rayon (Terre) Masse (Terre) Distance au Soleil (UA) planète Caractéristiques propres à cette classe (taille, densité, rotation…) 2 sous-groupes : Jupiter et Saturne, Uranus et Neptune J et S : énorme atmosphère: composition principale (H2 et He) qui rappelle celle de la nébuleuse primitive NB: vitesse thermique de H2 = 1-3 km/s U et N : 60 à 70% masse contenue dans le coeur solide Les quatre planetes geantes Glaces et roches, H 2, He Glaces et roches, H 2, He H 2,He en majorité 24 km/s 21 km/s 35 km/s 60 km/s

8 8 Composition atmosphérique des planetes geantes Hydrogène, helium Atmosphère sous les nuages CH4, NH3, H2O, H2S: Equilibre thermochimique du carbone favorise CH4 par rapport à CO Atmosphère au dessus des nuages Hydrocarbures produits par la Photochimie du méthane: CH4 + photon CH3 + H CH3+CH3 C2H6 etc… Source externe doxygène et deau

9 9 Dynamique de latmosphère jovienne Rotation rapide (J: 10h, 12km/s à léquateur). donne la structure en bandes et zones de latmosphère sur Jupiter. Mouvements convectifs avec les zones claires (ascendants) et ceintures sombres (descendants). Beaucoup de structures dynamiques à plus petite échelle et de durée de vie variable.

10 10 La famille « Tache Rouge » saggrandit

11 11 Météorologie Des vents violents, qui décroissent avec la latitude Jupiter: vents forts même en profondeur (175 m/s à 20 bar!)

12 12 Orages joviens au clair de Io

13 13 Energie interne Origine: Refroidissement depuis la contraction initiale Chute de lhélium Conséquences: Maintien dune météorologie active en profondeur (vents horizontaux, convection verticale) JupiterSaturneUranusNeptune Température à léq.(K) Température effective (K) Flux émis/flux absorbé NB: * Température à léquilibre calculée à partir de Flux solaire reçu – Flux solaire réfléchi vers lespace * Température effective calculée à partir du flux planétaire réellement mesuré Les planètes géantes émettent plus dénergie quelles nen reçoivent du Soleil !!

14 14 Structure interne Enveloppe externe : hydrogène moléculaire puis métallique (J. et S.) Présence au cœur dun mélange de roches et de glace Selon les modèles formation par accrétion de condensables puis attraction de la nébuleuse environnante Phase de contraction

15 15 Les satellites des planètes géantes Terre Vénus Mars Ganymède Titan Mercure Callisto Io lune Europe Triton Pluton

16 16 Satellites Galiléens Age de la surface Distance à Jupiter Densité diminue

17 17 Les surfaces glacées Composition des surfaces : mélange de glace deau et de roches Observation dune activité tectonique et/ou volcanique sur Europe et Ganymède Quelle source dénergie? EuropeGanymèdeCallisto

18 18 Un océan sous la glace? Europe (comme les autres satellites galiléens) est différencié Sous la surface : de la glace molle ou de l eau liquide

19 19 Io

20 20 Io, la volcanique Composition de la surface et du volcanisme : soufre et silicate Plusieurs centaines de volcans actifs à la surface Quelle source dénergie? Production dune atmosphère ténue (1 nanobar), hétérogène, de SO2, S2 et NaCl Io est lobjet le plus volcanique du système solaire Avril 97Septembre 97Juillet 99

21 21 Les panaches volcaniques Ra Prometheus

22 22 Volcanisme explosif (Tvashtar) Observation dune fontaine de lave (SO 2 ) Aucun cratère dimpact quelle que soit la résolution des images

23 23 Effet du volcanisme explosif à grande échelle: Tvashtar

24 24 Diversité des couleurs sur Io Le gaz émis par le volcanisme : à base de S 2 Condense à la surface sous forme de S 3 : couleur rouge S 3 se transforme en S 8 : couleur jaune

25 25 Source dénergie: effet de marée La dissipation de lénergie des marées : chauffage de lintérieur des satellites Mais …. les satellites sont bloqués en rotation: toujours le même hémisphère vers Jupiter Cest lexcentricité des orbites qui apporte lénergie Lexcentricité diminue en raison des forces de marée Mais les résonances entre les satellites excitent leur excentricité (Io par Europe; Europe par Ganymède…)

26 26 Le système saturnien Mimas

27 27 Seul satellite à posséder une atmosphère épaisse (1,5 bar) 90% N 2, CH 4, hydrocarbures (éthane…), nitriles (HCN, CH3CN…) Photochimie couplée azote-méthane Origine de lazote? NH 3 primordial? Brumes stratosphériques Surface hétérogène Reservoir de méthane : lacs? Nuages Titan

28 28 L atmosphère de Titan

29 29 Comment la voir? La surface de Titan Comment la voir?

30 30 Objectif Titan 14 janvier 2005: atterrissage de la sonde Huygens

31 31 Les nuages de Titan Pôle SudLatitudes moyennes Sud (CH 4 )(CH 4 ) Hautes latitudes Nord (C 2 H 6 )

32 32 La surface de Titan vue par Huygens

33 33 Sources et puits de méthane sur Titan

34 34 Triton: un monde glacé T=38 K Atmosphère, p= 14 microbars Dynamique! (geysers, stries) Réchauffement en cours? Un objet capturé ?

35 35 Les anneaux Jupiter Saturne Uranus Neptune

36 36 Les anneaux de Saturne km dextension et ~10m dépaisseur locale! Présence de « trous » qui sexpliquent par le jeu des résonances orbitales avec les satellites Division de Cassini : résonance 2:1 avec Mimas

37 37 Les anneaux : origine Les quatre planètes géantes possèdent des anneaux Application de la troisième loi de Kepler : Les anneaux ne peuvent exister sous forme dun disque continu Particules rocheuses ou glacées du millimètre au mètre Origine: Limite de Roche : distance à lintérieur de laquelle une planète brise les gros satellites par effet de marée Erosion de satellites et météorites


Télécharger ppt "1 Le Système Solaire : les planètes géantes et les mondes glacés Alain Doressoundiram."

Présentations similaires


Annonces Google