Bonjour à tous,
Le sujet est légèrement hors sujet, mais je le trouve très intéressant.
Il existe une page Wikipédia concernant la classification des planètes. Celle-ci décrit assez bien les différentes classifications existantes, sauf celle de David G. Russell.
Or, cette dernière, qui est la moins décrite (c’est peu cas de le dire) dans l’article, est, selon moi, la plus intéressante, car elle s’attache à réaliser une classification géophysique des objets planétaires, c’est-à-dire, par exemple pour la masse, à trouver des limites physiques, plutôt que déterminer des limites arbitraires, comme dans la classification proposée par Plávalová en 2012.
Aussi, je souhaite vous partager la classification de Russell dans sa dernière version en date de mai 2017. C’est une traduction partielle de l’article, avec l’aide de google. Je n’ai pas trouvé de traduction satisfaisant pour les « belt planet », que j’ai traduit par « planète de ceinture ». Mes commentaires sont à la fin du poste.
La classification de Russell commence par déterminer un code en fonction de la composition des corps planétaire, puis un second code en fonction de la masse, et enfin un code en fonction de l’état dynamique du corps planétaire :
Le sujet est légèrement hors sujet, mais je le trouve très intéressant.
Il existe une page Wikipédia concernant la classification des planètes. Celle-ci décrit assez bien les différentes classifications existantes, sauf celle de David G. Russell.
Or, cette dernière, qui est la moins décrite (c’est peu cas de le dire) dans l’article, est, selon moi, la plus intéressante, car elle s’attache à réaliser une classification géophysique des objets planétaires, c’est-à-dire, par exemple pour la masse, à trouver des limites physiques, plutôt que déterminer des limites arbitraires, comme dans la classification proposée par Plávalová en 2012.
Aussi, je souhaite vous partager la classification de Russell dans sa dernière version en date de mai 2017. C’est une traduction partielle de l’article, avec l’aide de google. Je n’ai pas trouvé de traduction satisfaisant pour les « belt planet », que j’ai traduit par « planète de ceinture ». Mes commentaires sont à la fin du poste.
La classification de Russell commence par déterminer un code en fonction de la composition des corps planétaire, puis un second code en fonction de la masse, et enfin un code en fonction de l’état dynamique du corps planétaire :
- Spoiler:
Codes de composition pour caractériser les planètes, les planètes naines et les lunes
Quelques définitions :
Par glace, on entend des solides transparents et peu rigides, constitués d'eau H2O, de méthane CH4, d'ammoniac NH3, de dioxyde de carbone CO2 ou de monoxyde de carbone CO.
Par gaz, on entend hydrogène et hélium principalement.
Code des différentes compositions planétaires(Tableau 1)Code
Nom (Anglais puis français)
Description (% de masse)
RM
Metallic Rock = Tellurique Métallique
Planète tellurique avec + de 50% de fer
RS
Silicate Rock =Tellurique Silicatée
Planète tellurique avec + de 50% de silicates, - de 50% de fer et des glaces négligeables
RI
Icy Rock = Tellurique Glacée
Planète tellurique avec + de 50 % de fer et de silicates, avec de la glace et pas de gaz
RG
Rock gas envelope = Tellurique entourée de gaz
Planète tellurique avec + de 50 % de fer et de silicates, entourée de gaz
RIG
Rock ice + gas envelope = Tellurique glacée entourée de gaz
Planète tellurique avec + de 50 % de fer et de silicates, avec de la glace et du gaz
R?
Rock ( ?) = Tellurique ( ?)
Planète tellurique avec + de 50 % de fer et de silicates, et une masse inconnue de glace et de gaz
I
Ice = Glace
Planète avec + de 90% de glaces, le reste de fer et de silicates, et pas de gaz
IS
Rock Ice = Glace rocheuse
Planète avec + de 50% de glaces, + de 10% de fer et de silicates, et pas de gaz
ISG
Ice Giant = Géante de Glace
Planète avec + de 50% de glaces, un cœur rocheux et entouré de gaz
IG
Ice Gas = Glace entourée de gaz
Planète avec + de 50% de glaces, un cœur de glace et entouré de gaz
I?
Ice ( ?) = Glace ( ?)
Planète avec + de 50% de glaces, et une masse inconnue de roche et de gaz
G01
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et – de 10% de glace et de roche
G12
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et de 10% à 20% de glace et de roche
G23
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et de 20% à 30% de glace et de roche
G02
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et de 0% à 20% de glace et de roche
G13
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et de 10% à 30% de glace et de roche
G24
Gas = Géante gazeuse
Planète avec + de 50% de gaz et de 20% à 40% de glace et de roche
GD
Gas Deuterium Burner = Géante gazeuse à fusion du deutérium
Planète avec + de 50% de gaz et qui a subi la fusion du deutérium
G05
Gas ( ?) = Géante gazeuse ( ?)
Planète avec + de 50% de gaz et de 0% à 49% de glace et de roche
Les corps planétaires telluriques
Cela inclut tous les corps planétaires ayant plus de 50% de leur masse composée de roche et de fer.
Corps planétaire RS (silicate)
Ce sont des corps planétaires avec plus de 50% de masse rocheuse silicatée, et moins de 50% de fer. Dans le système solaire, cela inclut Vénus, Terre, Mars, la Lune, Io et Vesta. Comme exoplanète, il y a Kepler 10b, Kepler 36b, Kepler 78b et Kepler 93b.
Corps planétaire RM (Métallique)
Ce sont des corps planétaires telluriques avec plus de 50% de masse ferreuse, surnommée planète « métallique ». Dans le système solaire, seul Mercure en est une. L’exoplanète CoRot 7-b peut potentiellement en être une.
Corps planétaire RI (Tellurique glacée)
Ce sont des corps planétaires qui possèdent plus de 50% de masse rocheuse, avec une fraction importante de glaces. Dans le système solaire, cela inclut les lunes Ganymède, Titan, triton, Europe, les planètes naines Cérès, Pluton, et Eris. Comme exoplanète pouvant être de cette classe, il y a Kepler 10c, Kepler 68b, et Kepler 18b.
Corps planétaire RG et RIG
Des exoplanètes ont été identifiés comme ayant probablement un rayon grossi par une enveloppe de gaz. Kepler 11c-f et Kepler 20c pourraient être des exoplanètes de classe RG.
GJ 436b et HD97658b pourraient être des exoplanètes de classe RIG, c’est-à-dire qu’il est probable qu’ils ont un cœur rocheux composant plus de 50% de leur masse, mais qu’ils possèdent possiblement une enveloppe de glace, entouré de gaz.
Les corps planétaires de glaces
Cela inclut tous les corps planétaires ayant plus de 50% de leur masse composée de glaces.
Corps planétaire I (Glace)
Ce sont des corps planétaires composés de plus 90% de glace. Téthys est le seul corps connu à être de cette classe dans le système solaire.
Corps planétaire IS (Glace rocheuse)
Les planètes géantes gazeuses et de glace du système solaire ont de nombreuses lunes sphériques qui sont des corps glacés avec une fraction importante de roche vers le centre recouvert d’un manteau de glace, d’une possible couche de H2O liquide à l’intérieur et d’une croûte de glace. Par exemple, Callisto, Iapetus, et Mimas en sont.
Planètes géantes de glace ISG
Uranus et Neptune représentent la classe de planètes identifiées comme des «géantes de glace» et sont composée d'environ 60 à 65% de glaces, d'environ 25% de roches et d'environ 10 à 15% de gaz. Les modèles de la structure intérieure des géantes de glace comprennent un noyau rocheux, un manteau de glace liquide et une enveloppe moléculaire d’H2, He et CH4. Comme exoplanète pouvant être de cette classe, il y a Kepler 18c et 18d, Kepler 101b, et GJ 3470b.
Planètes IG
Ce sont des planètes possédant plus de 50% de masses de glaces, avec le reste de la masse sous forme d’une enveloppe de gaz. Une exoplanète possible pour cette classe serait Kepler 87c.
Les corps planétaires gazeux
GZ (Planètes géantes gazeuses)
Ce sont des géantes gazeuses, avec Z représentant le pourcentage de masse des autres éléments. Ainsi, d’après les modèles de structure interne, Jupiter est une planète G01, où l’indice « 01 » indique que la roche ou la glace représente une fraction de la masse de Jupiter comprise entre 0 et 10% de la masse totale. Saturne est une planète G23. KOI 680b et Kepler 423b sont des exoplanètes G01, KOI 614b est, elle, une G02. Quand une géante gazeuse a une fraction massique de roche ou de glace non connue, on lui donne le code G05.
GD (Géante gazeuse à fusion du deutérium)
Il a été suggéré que les planètes géantes formées par accrétion dans un disque protoplanétaire pourraient dépasser la limite de fusion du deutérium (DB) de 13 masses de Jupiter et peuvent donc être classées comme «planètes à fusion du deutérium». Ces planètes géantes reçoivent le code de composition «GD». KOI-423b (18 MJ) est une exoplanète candidate GD.
Une échelle de masse planétaire
Les corps planétaires du système solaire ont une masse allant des lunes glacées telles que Mimas, avec des masses de l’ordre de 10^19 kg, à la géante gazeuse Jupiter, avec une masse de 10^27 kg. La plupart des exoplanètes et des naines brunes découvertes à ce jour vont d'environ 1 masse terrestre (MT) à environ 60 jupiters (MJ). Les relations masse-densité et masse-rayon indiquent plusieurs classes de masse qui différencient largement les types de composition planétaire.
Concernant les corps substellaires (> 1 MJ), l'IAU a défini les naines brunes comme des objets dépassant la limite de fusion du deutérium (~ 13 MJ), quel que soit le mécanisme de formation.
Or, la masse des objets formée dans un disque protoplanétaire autour d’une étoile chevauche celles des objets résultant de la fragmentation et de l’effondrement de gaz dans les nébuleuses. Notamment, les relations masse-densité et masse-rayon comprises entre 0,3 et 60 MJ ne présentent aucune caractéristique distinctive identifiant une limite de masse séparant les populations de géantes gazeuses et de naine brune. Aussi, il a été suggéré que le mécanisme de formation soit utilisé pour définir la différence entre géantes gazeuse et naines brune. Les planètes formées dans un disque protoplanétaire autour d'une étoile ou d’une naine brune dépassant la limite de fusion du deutérium sont ensuite identifiées comme «planètes à fusion de deutérium».
L'échelle de masse planétaire décrite dans les sections suivantes prend en compte les observations décrites ci-dessus. Les codes de masse P1, P2, P3, P4 et P5 ont des limites de masse basée sur des critères physiques dérivées des relations masse-rayon et masse-densité, ainsi que des caractéristiques des planètes et des exoplanètes. Au sein de chaque classe de masse, la population de la planète aura une plage de composition et de structure beaucoup plus étroite par rapport à la gamme complète de types de composition parmi toutes les planètes connues. À l'exception de la classe de masse P1, chaque classe porte le nom du corps planétaire le plus massif trouvé dans le système solaire au sein de la classe de masse. Les noms ne nécessitent pas une composition similaire à la planète pour laquelle la classe de masse est nommée.
Tableau 2Classe
Nom
Masse (Kg)
Masse (J)
Masse (T)
P1
Masse de naine brune
9.5 x 10^27 – 1.2 x 10^29
5 - 60
P2
Masse jovienne
3.6 x 10^26 - 9.5 x 10^27
0.2 – 5
60 – 1600
P3
Masse neptunienne
3.6 x 10^25 – 3.6 x 10^26
6 - 60
P4
Masse terrienne
3.0 x 10^23 - 3.6 x10^25
0.05 - 6
P5
Masse ganymédienne
3.7 x 10^19 - 3.0 x 10^23
Classe P1 (Masse de naine brune)
La masse d’un corps de cette classe va de 5 à 60 MJ. La limite supérieure est celle d’un objet substellaire : au-delà, la fusion nucléaire de l’hydrogène s’enclenche, c’est une étoile. La limite inférieure est approximativement la masse minimale pour qu’un objet soit formé par un effondrement de gaz.
Classe P2 (Masse jovienne)
La masse d’un corps de cette classe va de 0,02 à 5 MJ, soit de 60 à 1600 MT. La limite supérieure est la limite inférieure de la classe P1. La limite inférieure est approximativement celle de la transition entre des planètes qui ont plus de 50% de leur masse composé de gaz, et celles qui sont majoritairement composées de glaces et de roches. La plupart des planètes de type P2 doivent avoir une composition gazeuse similaire à celles de Jupiter et Saturne.
Classe P3 (Masse neptunienne)
La masse d’un corps de cette classe va de 6 à 60 MT. La limite supérieure est la limite inférieure de la classe P2. Concernant la limite inférieure, la relation masse-rayon indique que les exoplanètes ayant une masse inférieure à 6 sont principalement tellurique. Les planètes de classe P3 peuvent être de véritables géantes de glaces, comme Uranus, Neptune ou GJ436b. Cependant, les planètes de classe P3 ont une composition extrêmement variable. Par exemple, Kepler 30d a 30% de sa masse composée de glace et de roche, et 70% de gaz.
Classe P4 (Masse terrienne)
La masse d’un corps de cette classe va de 0,05 à 6 MT. La limite supérieure est la limite inférieure de la classe P3. La limite inférieure est basée sur le fait en dessous de la masse de Mercure, il n’existe que 3 corps composés de roche purs. Tous les autres corps sont une fraction importante de glaces.
Classe P5 (Masse ganymédienne)
La masse d’un corps de cette classe va de 3.7 x 10^19 à 3.0 x 10^23 Kg. La limite supérieure est la limite inférieure de la classe P4. La limite inférieure est la masse de Mimas, qui semble être la masse minimale requise pour qu’un corps de glace formé dans un disque protoplanétaire atteigne une forme sphérique par équilibre hydrostatique.
Tableau 3Echelle de masse
Composition type (nom)
Autres compositions (nom)
P1
GZ (super-Jupiter)
GD (planète à fusion du deutérium)
P2
GZ (Jupiter)
ISG (super-Neptune)
P3
ISG (Neptune)
RS, RM (super-Terre); GZ (mini-Jupiter)
P4
RS ou RM (Terre)
RI ou IS (super-Ganymède)
P5
RI (Ganymède) ou IS
RS ou RM (mini-Terre)