Pourquoi certaines planètes n'ont pas d'atmosphère?
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L’atmosphère de la Terre est en grande partie responsable de la présence de la vie sur Terre. Avec la présence d’eau, l’atmosphère contribue à soutenir et protéger les organismes vivants sur Terre.
Mais pourquoi certaines planètes du Système solaire n’ont pas d’atmosphère, ou bien une atmosphère très fine.
Pour comprendre pourquoi une planète serait dépourvue d’atmosphère, il faut d’abord comprendre comment une planète développe son atmosphère.
En substance, la présence d’une atmosphère dépend de deux facteurs :
- La taille d’une planète.
- La distance d'une planète par rapport au Soleil.
Découvrons dans cet article comment ces deux facteurs influencent et contribuent au développement ou à l'absence d'atmosphère autour des planètes.
Le rôle de la taille d’une planète dans la formation d’une atmosphère
Pour que la couche de gaz composant l’atmosphère se maintienne autour d’une planète, cette dernière doit être suffisamment massive pour permettre à sa force gravitationnelle de retenir les gaz à proximité de sa surface. Plus une planète est massive, plus elle retiendra prisonnier les molécules de gaz qui permettent de composer une atmosphère.
Les géantes gazeuses que sont Jupiter et Saturne sont un excellent exemple de ce phénomène. Ces deux planètes sont si massives qu’elles ont conservé l’hydrogène et l’hélium qui composaient en grande partie le nuage de gaz et de poussières à l'origine de notre Système solaire au moment de sa formation il y a plus de 4.5 milliards d’années.
La Terre est quant à elle suffisamment massive pour maintenir une atmosphère composée majoritairement d’azote et d’oxygène. À l’inverse, la Lune a une masse trop faible pour avoir pu conserver son atmosphère.
En ce qui concerne la planète Mars, sa taille beaucoup plus petite que la Terre lui permet simplement de maintenir une atmosphère composée à 95% de dioxyde de carbone. N’étant pas suffisamment massive, la planète rouge n'a pas pu retenir les autres éléments qui se sont évaporés dans l’espace.
Une autre hypothèse suggère qu’en l’absence de champ magnétique protecteur, Mars a vu son atmosphère soufflée dans l’espace par les puissants vents solaires et les radiations qui les accompagnent.
Vénus, dont la taille et la masse correspondent fortement à celles de la Terre, possède une atmosphère dense et chaude composée principalement de dioxyde de carbone. Son atmosphère est si épaisse que la chaleur du Soleil est retenue à la surface par les effets de serre provoqués par la présence des gaz. Son épaisse atmosphère et la chaleur emmagasinée à sa surface font de Vénus la planète la plus chaude du système solaire.
Quel rôle la distance par rapport au Soleil joue-t-elle dans l'apparition d'une atmosphère?
Un autre facteur qui entre en ligne de compte dans la formation d’une atmosphère est la distance d’une planète par rapport à son étoile.
Si une planète est suffisamment éloignée du Soleil, elle peut entretenir une faible atmosphère en dépit de sa taille. Un bon exemple est illustré par la planète naine Pluton. La sonde américaine New Horizons, qui a été lancée en 2006 pour étudier ce corps céleste distant, a permis de découvrir que Pluton possédait une faible atmosphère composée majoritairement d'azote. Grâce à son atmosphère, il existe sur Pluton des saisons au cours desquelles de fines couches de glace de méthane se déposent sur la surface de la planète.
En 2015, des photos prises par la sonde New Horizons on permit de découvrir des clichés uniques de l'atmosphère de Pluton illuminée par la lumière du Soleil.
Parmi toutes les planètes du Système solaire, Mercure est la seule planète dépourvue de la moindre atmosphère. En raison de sa petite taille, mais également en raison de sa proximité du Soleil, la minuscule planète combine les deux facteurs qui empêchent une planète de développer et maintenir une atmosphère.
En l'absence d'atmosphère, Mercure ressemble à bien des égards à notre Lune.
Sa surface est clairement visible depuis l'espace. De plus, Mercure est parsemée de cratères de météorites qui, en l'absence d'atmosphère, se sont écrasés à sa surface depuis la formation du Système solaire. Les cratères à la surface sont toujours visibles pour les mêmes raisons pour lesquelles les cratères sur la Lune n'ont jamais disparu. Puisqu'il n'y a pas d'atmosphère, il n'y a pas de vent ou de pluie qui aurait pu éroder et façonner le sol de Mercure.
Conclusion
Le cosmos renferme encore de nombreux mystères à élucider. Si 'l'espace et l'astronomie vous passionnent, nous vous invitons à parcourir nos autres articles sur les caractéristiques des planètes, notamment notre article qui explique pourquoi Neptune est bleue, ou bien notre article sur la ligne de Karman qui vous fera découvrir à quelle altitude commence l'espace.
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