Astronomie : « Est-ce que le ciel est bleu sur les autres planètes ? », se demande Charles (10 ans)

ESPACE Découvrez, chaque jour, une analyse de notre partenaire The Conversation. Aujourd’hui, un universitaire explique à un enfant à quoi est due la couleur d’un ciel

20 Minutes avec The Conversation
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Vue d'artiste d'un ciel extraterrestre
Vue d'artiste d'un ciel extraterrestre — © Klyaksun / Shutterstock (via The Conversation)
  • La couleur des « brumes » qui entourent les planètes est déterminée par la diffusion de la lumière de leur atmosphère, selon notre partenaire The Conversation.
  • Si Neptune et Uranus présentent ainsi de belles nuances de bleu, Jupiter et Saturne ont des atmosphères de couleurs complètement différentes.
  • L’analyse de ce phénomène a été menée par Jake Clark, doctorant en Astronomie à l’Université du Sud du Queensland (Australie).

Bonjour, Charles, et merci beaucoup pour ta question incroyablement curieuse. Tu te demandes également si la couleur du ciel est liée à l’atmosphère et si les autres planètes en ont une.

Avant de m’emballer à évoquer les atmosphères des autres planètes, il faut d’abord parler de ce qu’est réellement une atmosphère.

L’atmosphère de la Terre est divisée en différentes couches © ESA

L’atmosphère est normalement la couche la plus externe d’une planète. Sur les mondes rocheux comme la Terre, c’est généralement la couche la plus légère et la plus mince.

Ce qui fait d’une atmosphère une atmosphère, c’est ce dont elle est faite. Elle n’est pas constituée de gros morceaux de roches ou d’énormes océans tourbillonnants, elle est composée de gaz.

Que contient une atmosphère ?

Les atmosphères peuvent contenir une grande variété de gaz. La majeure partie de l’atmosphère terrestre est constituée d’un gaz appelé azote qui ne réagit pas vraiment avec quoi que ce soit. Elle contient également une bonne quantité d’oxygène, dont nous avons besoin pour respirer. Il y a aussi deux autres gaz importants, l’argon et le dioxyde de carbone, et de petites quantités de beaucoup d’autres gaz.

C’est ce mélange de gaz qui donne sa couleur à l’atmosphère d’une planète.

VIDEO : La « brume » bleue qui entoure la Terre dans l’espace est causée par la diffusion de la lumière de l’atmosphère terrestre.

L’atmosphère de la Terre est composée de gaz qui ont tendance à faire rebondir la lumière bleue dans toutes les directions (ce que l’on appelle la diffusion) mais qui laissent passer directement la plupart des autres couleurs de lumière. C’est cette lumière diffusée qui donne à l’atmosphère de la Terre sa couleur bleue.

Les autres planètes ont-elles une atmosphère bleue ? Certaines d’entre elles en ont une !

Les autres mondes

Les atmosphères des deux géants de glace de notre système solaire, Neptune et Uranus, présentent toutes deux de belles nuances de bleu.

Cependant, ces atmosphères sont d’un bleu différent du nôtre. Cela est dû aux énormes quantités d’un gaz appelé méthane.

L’atmosphère d’Uranus (à gauche) est légèrement plus verte que celle de Neptune (à droite) © Björn Jónsson/NASA/JPL-Caltech

Jupiter et Saturne, en revanche, ont des atmosphères de couleurs complètement différentes.

Des cristaux de glace composés d’un produit chimique appelé ammoniac dans la haute atmosphère de Saturne lui donnent une teinte jaune pâle.

L’atmosphère d’Uranus contient également de l’ammoniac, ce qui donne à la planète une teinte légèrement plus verte que le bleu profond de Neptune.

L’atmosphère de Jupiter présente des bandes marron et orange caractéristiques, grâce à des gaz qui peuvent contenir les éléments phosphore et soufre, et peut-être même des produits chimiques appelés hydrocarbures.

VIDEO : Le vaisseau spatial Juno passant devant Jupiter en 2017

Dans certains cas extrêmes, la planète entière pourrait n’être qu’une énorme atmosphère sans aucune surface rocheuse. Les astronomes et les planétologues comme moi tentent toujours de déterminer si Jupiter et Saturne ont des surfaces rocheuses, au plus profond de leur atmosphère, ou si elles ne sont toutes deux que d’énormes boules de gaz.

La sonde Cassini a capturé cette image saisissante de Saturne en 2010 © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Cependant, il existe des planètes qui n’ont pas d’atmosphère du tout ! Mercure, la plus proche et la plus petite voisine du Soleil, en est un exemple. Sa surface est exposée à l’immensité de l’espace.

Au-delà de notre système solaire

Jusqu’à présent, j’ai parlé des atmosphères des planètes de notre système solaire. Mais qu’en est-il des planètes dans d’autres systèmes planétaires, en orbite autour d’autres étoiles ?

Eh bien, les astronomes détectent les atmosphères de ces planètes (que nous appelons exoplanètes) depuis les 20 dernières années ! Ce n’est cependant que l’année dernière que les astronomes ont réussi à détecter l’atmosphère d’une exoplanète rocheuse. La planète s’appelle LHS 3844b et elle est si éloignée que la lumière met presque 50 ans à nous parvenir !

LHS 3844b pèse deux fois plus que la Terre, et nous, astronomes, pensions qu’elle aurait une atmosphère assez épaisse. Mais, à notre grande surprise, elle n’a que peu ou pas d’atmosphère ! Elle pourrait donc ressembler davantage à Mercure qu’à la Terre.

VIDEO : Animation montrant une vue d’artiste sur ce à quoi pourrait ressembler la surface de LHS 3844b.

Nous avons encore beaucoup à apprendre sur les planètes lointaines et il faudra encore de nombreuses années pour en découvrir une avec une atmosphère semblable à celle de la Terre et mûre pour la vie.

Peut-être, Charles, pourrais-tu être le premier astronome à détecter une atmosphère semblable à celle de la Terre sur un autre monde !

Cette analyse a été rédigée en anglais par Jake Clark, doctorant en Astronomie à l’Université du Sud du Queensland (Australie).
L’article original
a été traduit par Benoît Tonson (avec l’aide de DeepL) puis publié sur le site de The Conversation.

Déclaration d’intérêts

Jake Clark bénéficie d'une bourse du programme de formation à la recherche (RTP) du gouvernement australien.