La Formation du Système Solaire (2)

Formation du système solaire tel que nous le voyons actuellement :

1) - Le Soleil

2) - Les planètes Telluriques

3) - Venus

4) - Terre

5) - Lune

6) - Mars

7) - La ceinture d'Astéroïdes

Le Soleil :

Le Soleil à lui seul représente 99.8% de l'ensemble du système solaire.
C'est une sphère gazeuse. Sa surface est composée à 70% d'hydogène, 28% d'Hélium et 2% d'autres éléments ; Mais en mass il est est composée à 75% Hydrgène, 24,9% d'Hélium et 0.1% d'autres éléments.
Au centre du Soleil se trouve le noyau, il y règne une température de 15 millions de degrés et il a 200 milliards d'atmosphère de pression, ce qui déclenche des réactions thermonucléaires de fusion qui permettent de transformer l'Hydrogène en Hélium. Une partie de la masse d'Hydrogène se transforme en photons, particules d'énergie qui apparaissent sous forme de lumière.
Le Soleil se compose de trois couches :
- La photosphère : partie externe et visible de la surface solaire, rayonne la presque totalité de la lumière que nous recevons, c'est une couche gazeuse épaisse de 300Km et qui atteint 6000°C
- La chromosphère : partie interne de l'Atmosphère solaire, très peu dense, donc transparente, qui se situe entre 500 et 2000Km d'altitude
- La couronne : partie externe de l'atmosphère du Soleil, observable lors des éclipses totales du Soleil ou avec un coronographe.
La couronne peut atteindre une température de plus de 1 500 000°C. Cela s'explique par le réchauffement de la matière coronale dû aux ondes de chocs.
La couronne extrême est animée d'un mouvement d'expansion qui dilate la matière coronale à plusieurs centaines de Km/s, les particules éjectées donnent naissance au vent solaire.

Les planètes Telluriques

Mercure :

La formation de Mercure commence à haute température. L'agglomération s'est fait par des grains solides de fer, puis un peu d'oxide d'aluminium et très peu de silicate.
Le noyau de Mercure est composé principalement de fer,(40% du volume de la planète).
Ceci peut s'expliquer par la collision au début de la formation du système solaire de Mercure (estimée à cette époque à 6000 Km de diamètre) par un impacteur d'environ 3000 Km de diamètre. (voir schéma ci-dessous)
Il en résulte un mélange des noyaux ferreux mais aussi une perte des silicates, et sans doute la forte inclinaison de son orbite (7%).
Actuellement, Mercure a un diamétre de 4870 Km, une densité de 5.43gr/cm³ et un champ magnétique égale a 1/60 de la Terre.
Sa température à la surface varie de -180°C à 450°C, mais n'a pratiquement pas de pression atmosphérique.
Mercure a eu une activité interne primitive, elle s'est arrêtée géologiquement voici 4 milliards d'années.

Sept 'pastilles' à la surface de Mercure, elles sont longues de 25Km et hautes de 400m à1300m. Elles ont été crées par extrusion de laves trés visqueuses qui se sont ensuite solidifiées sur place.

Comparaison du noyau, du manteau et de la croûte de :

Mercure, Vénus, La Terre, la Lune et Mars

Vénus :

La formation de Vénus a commencé à une température inférieure de celle de Mercure, pour cette raison, cette planète a peu d'eau.
Le noyau est fait de fer et de nickel et représente 12% de son volume.
Vénus a un diamètre de 12100 Km, une densité de 5.25gr/cm3, un champ magnétique négligeable.
La température à la surface est de 445°C à 482°C et la pression est 92 fois celle de la Terre.
Elle a eu une activité intense il y a 500 million d'années. Vénus évacue sa chaleur interne par une tectonique de points chauds. Ils se forment lors de la monté du magma qui déforment la croûte.
Des éruptions volcaniques ont peut-être été vues depuis la Terre.

La Terre :

La Terre s'est formée plus loin que Vénus, donc à une température inférieure.
Elle a une grande proportion de silicates hydratés. Le noyau est fait de fer et de nickel et représente 16% du volume de la planète.
Ceci est peut-être dû à la suite d'une rencontre avec un autre corps.
Le diamètre de la Terre était estimé à 1 2000 Km, et l'impacteur de 7 000 Km. La Terre a gardé une grande partie du noyau métallique de l'impacteur. Elle a maintenant un diamètre de 12 750 Km pour une densité de 5.52 gr/cm3 et un champ magnétique de 0.3 à 0.6 gauss.
La température à la surface est environ de -88°C à +48°C est une pression de 950 à 1050 millibars.
Nous avons de l'eau sous forme solide, liquide et gazeuse. La Terre est toujours en activité thermique interne.
Contrairement à ce que disait Kelvin, mais suite aux arguments de Rutherfond, cette chaleur est dégagée par la radioactivité. La chaleur interne de la Terre vient à 50% de la chaleur produite par la désintégration de l'uranium 238 et 235, du Thorium 232 et du potassium 40. Ces éléments sont assez abondants dans le manteau terrestre. Les 50% restants de la chaleur, sont issus du noyau, cette chaleur par convexion, façonne toujours la croûte terrestre.

La Lune :

La lune s'est formée il y a 4.4 milliards d'années, suite à un impact d'un corps sur la Terre (suite à l'analyse des échantillons rapportés de la Lune, comparaison des isotopes de l'oxygène).
Le noyau de fer et de nickel n'est que de 4% de son volume total.
La Lune a un diamètre de 3 480 Km et une densité de 3.34 gr/cm3, un champ magnétique pratiquement inexistant. Une température d'environ -180°C à +120°C, une atmosphère qui est insignifiante.
Son activité interne s'est achevée voici 3 milliards d'années, son manteau est figé.

Mars :

La formation de Mars a commencé à une température encore plus basse.
L'accrétion est surtout faite de silicates et de sulfures. Le noyau est composé de fer et de sulfure de fer, il a été formé en fonction de la proportion de fer issu des silicates et des sulfures.
Ce noyau est de 9% du volume de la planète.
Mars a un diamètre de 6 790 Km, une densité de 3.95 gr/cm3, un champ magnétique négligeable.
La température à la surface varie de -138°C à +24°c et la pression est en moyenne de 7mb.
Son activité interne semble avoir culminé vers 2 milliards d'années avec la naissance des grands volcans en boucliers, Tharsis et Olympus Mons. Ce volcanisme était dû à la chaleur de la désintégration radioactive de l'uranium, du thorium et du potassium.
Mais la géologie des périodes récentes semble limitée aux phénomènes d'érosion superficielle d'origine fluviale et éolienne, c'est-à-dire à une géologie externe.

La ceinture d'Astéroïdes :

Nous avons plusieurs milliers de petits corps entre Mars et Jupiter. C'est sans doute une planète qui n'a pas pu se former, prise entre l'attraction du Soleil et de Jupiter, ou la collision entre deux corps de même volume dès la naissance du sytème solaire.
Ces corps ou 'Astéroïdes', les plus gros Cérès 950x920Km, Pallas 570x500Km, Hygeia 450x370Km, ainsi que les plus petits n'ont pas de noyau métallique interne.
Seul Vesta 570x510Km possède un noyau métallique et une densité de 4.3gr/cm3. Vesta s'est différenciée des autres corps par sa chaleur, les éléments les plus lourds, fer et nickel, ont migré vers le centre pour former le noyau, alors que les silicates plus légers ont formé le manteau.
Il y a, à la surface, des roches basatiques qui forment la croûte, sa température est estimée à -230°K.

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