Pourquoi les planêtes sont-elles rondes ?

[dormeur 3]

Bonjour à tous,

Pas besoin de dire que je découvre l'astronomie et ses sciences associées... Voici ma question, dont la réponse doit être assez simple : pourquoi les objets célestes sont-ils sphériques ? Un élément de réponse se trouve sans doute dans cette observation : un documentaire sur la station spatiale internationale, l'astronaute renverse un verre d'eau. Et l'on voit toute cette eau qui forme une sphère parfaite ! Intuitivement, si on m'avait demandé le comportement d'un liquide dans le vide, je n'aurais pas répondu qu'il se contractait ainsi ! Et pourquoi une sphère ?
Merci de vos réponses ou de vos réflexions.

[serj 0]

Salut dormeur,
Probablement que mes réponses ne seront pas correctes mais j'essaie.
Pour les planètes, la forme sphérique est due à la force gravitationnelle . Une planète est à la base un ensemble de poussières. Celles-ci s'agglomèrent d'abord grâce aux collisions, et ensuite, par l'effet gravitationnel de chacun de ces blocs de poussières (chaque bloque s'attire => loi de Newton : la gravité terrestre, les trous noirs,...). Les astéroïdes, les caillous, ..., ne prennent pas cette forme car à cette échelle de grandeur, la force de gravitation n'est pas assez grande pour "arrondir le tout".
Pour la goutte d'eau, sur Terre une goutte d'eau est soumise à la gravitation et aux forces de frottement de l'air (cela explique sa forme allongée). Dans l'espace, quand la force gravitationnelle devient infime(?) la goutte ne sera (presque) plus soumise à la force gravitationnelle et les forces de frottement n'entreront donc plus en jeu. La goutte d'eau "fera tout pour occuper le moins d'espace possible" et cela en adoptant la forme sphérique.
Voilà,
Corrigez moi
Serj
PS: tu dis que la forme des planètes t'as fait penser à celle de la goutte d'eau pour ce qui concerne leur forme mais je ne suis pas certain qu'on puisse vraiment considérer qu'il s'agisse du même phénomène.

[herisson 0]

En dynamique des fluides, sous microgravité (ou sans gravité), un fluide va prendre la forme d'un sphère. C'est la configuration qui a un volume donné minimise le mieux la tension superficielle. C'est donc une question de minimisation de l'énergie du système.

Lors de leur formation, les planètes telluriques (la Terre, Mars, Mercure, Vénus) sont extrêmement chaudes à cause des collisions constantes, qui participent à leur formation. Elles sont suffisamment chaudes pour être sous la forme d'un fluide très visqueux (de la lave).
Il s'agit du même phénomène.

Voilà pour faire "simple".

[Didier Favre 5]

Ceci dit, la forme a tendance à devenir une sphère mais pour le cas des objets du système solaire, y compris le Soleil, aucun astre n'est parfaitement sphérique dû à sa composition : certains "trop durs", d'autres "trop mous" avec une vitesse de rotation trop rapide pour devenir des sphères. Des astres comme les planètes gaseuses sont plutôt des ellipsoïdes.

Astronomicalement,

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ALCYONE ASTRONOMIE & Chat SUBARUM http://favre.didier.free.fr

[Fïx 0]

en effet. d'ailleurs, même la terre est un peu applatie aux pôles, certainement à cause de la vitesse de rotation.

je me trompe?

[herisson 0]

quote:

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en effet. d'ailleurs, même la terre est un peu applatie aux pôles, certainement à cause de la vitesse de rotation.

je me trompe?

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Absolument pas.

[serj 0]

hérisson,

tu parles des planètes telluriques dans ta réponse. Est-ce qu'il en va de même pour les planètes gazeuses?

[ALTAIR 1]

La raison de la forme sphérique d’une planète et de l’eau en impesanteur n’a pas de rapport. Pour l’eau c’est un problème de tension entre les molécules, mais l’eau ne se contracte pas comme tu dis Dormeur,l’eau occupe tout le volume disponible sans contrainte extérieur (forces).Pour les planètes composées de silicate principalement a la base elles sont irrégulières, mais après avoir attiré vers elle un minimum de masse, la gravite au centre de celle ci échauffe certain composant et se comporte comme un fluide visqueux puisque les éléments instables(radioactif)le permette. Le mouvement de rotation aussi faible qu’il soit, fait beaucoup pour une forme ovoide.Les différences de densité des matériaux une fois refroidit fond que la géode n’est pas homogène d’où la forme de patate de la terre.

[dormeur 3]

D'abord merci pour vos réponses.
Ne connaissant pas la génèse de la formation des planètes, j'effectuais un rapprochement entre leur sphéricité et celle de l'eau en apesanteur, pensant que la matière à l'origine d'une planète, à ce stade était liquide ou au moins très fluide, d'où un comportement similaire.

[maury 0]

Tout objet solide possède une gravité donnée qui dicte la taille maximale que peut avoir une montagne sur l'objet den question. Sur la Terre, les montagnes les plus hautes sont dans les 10km de haut (Himalaya, Mauna Kea si on compte depuis le fond de l'océan). Plus gros que ca, la gravité ferait que la montagne s'écroulerait. Sur Mars, tu as un volcan de 25km de haut, et rien n'empêcherait d'avoir des montages de 50km sur la lune, si ce n'est que la lune a une gravité trop faible pour avoir une activité tectonique. Le bombardement constant des astéroïdes a fait que la lune est très ronde, mais bon, elle pourrait avoir de grosses montagnes.
En fait, une manière simple de s'amuser à ça consiste à faire un tas de sable. Sur Terre, il aura toujours le même angle, sur la lune, on pourrait faire un tas de sable très pointu. Sur une planète plus grosse, un tas de sable ne pourrait être beaucoup plus pointu que quelques degrés. En fait on explique aussi que sur une étoile à neutron on ne peut pas avoir de montagnes plus hautes qu'un dizième de mm. Mais bien sûr pour gravir cette montagne (en admettant qu'on supporte la gravité), il faudrait une énergie aussi grande que pour gravir une montagne terrestre. On peut voir un astéroïde de 10x40km comme un astéroïde sphérique de 10km de diamètre avec deux montagnes de 15km de chaque côté...
Voilà, gravité, gravité et encore gravité.
Rien à voir avec une quelconque tension superficielle d'une terre liquide à l'époque... Enfin me semble.
Alain

[ALTAIR 1]

A Maury , la gravité n’est pas la cause principale des montagnes. Il faut prendre le problème a la base.On admet que toute planètes ou gros satellites au début avaient, ou ont toujours, une zone plus ou moins visqueuse de transition au-dessus d’un noyau a température plus élevé, d’où les manteaux planétaire sous les écorces froide figées. Les collisions avec les protoplanètes ont entretenu une température de fusion en direction du centre la ou les éléments les plus lourd et souvent instable ont entretenu un noyau liquide en fusion, présent ou passé. Certain manteau sont visqueux comme la terre ou figé comme pour mars (pas de montagne)car pas ou plus de tectonique de plaques ,donc relativement lisse en surface. Les simulations dans les reportages ou les ouvrages tiennent compte de cela, lors d’une collision gigantesque comme celle qui explique la présence de la lune autour de la terre, entre autres. Il faudrait voir les différentes théories que propose les planetologues
Je ne pense pas qu’un tas de sable soit une bonne comparaison puisque instable de part sa nature et sans cohésion. Par contre l’idée de la hauteur et pentes sur différentes planètes est intéressante.
Qui si colle pour les calculs ?

[serj 0]

l'exemple d'elegac est parlant mais en fait aucune étoile n'est parfaitement sphérique (c'est petit comme remarque mais bon...j'avais envie de le dire :-p); cela est dû à la force centrifuge (si on prend un ballon de baudruche rempli d'eau et qu'on le lance en le faisant tourner sur lui même, le ballon aura tendance à se déformer et adopter une forme ovale; c'est la même chose qu'il se passe avec les étoiles sauf que certaines tournent beaucoup plus vite (achernar 6 heures et le soleil 28 jours (cfr C&E de juillet) que d'autres sur elles-mêmes ce qui explique leur forme plus ou moins allongée)
++

[ALTAIR 1]

La force centrifuge oui mais aussi la rotation différentielle d’un système gazeux, comme pour les étoiles ou les planètes comme jupiter,saturne ou moins sensible pour uranus et neptune plus lente.