Types de planètes

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Cet article présente une liste des différents types de planètes, qu'ils soient avérés ou demeurent pour le moment hypothétiques.

Il y a plusieurs classifications. D'abord, une classification structurelle range les planètes dans des catégories par rapport à leur composition, telles planète tellurique ou planète géante gazeuse, ou par rapport à leur masse, telles sous-Terre ou super-Jupiter. D'un autre côté, une autre classification range les planètes selon leur température : Jupiter chaud, Jupiter froid, etc. Une troisième classification est faite par rapport à la position, par exemple : planète Boucles d'or, objet libre de masse planétaire, planète transneptunienne. Il existe aussi des catégories transverses, par exemple planète à période de révolution ultra-courte.

Dès l'an 2000, des classifications taxinomiques sont aussi suggérées. En 2000, la classification de Sudarsky établit cinq classes de planètes et ne concerne que les géantes gazeuses, sur la base de modèles numériques reposant sur les types d'atmosphères les plus probables pour ce genre de corps. En 2012, la taxonomie de Plávalová donne une description symbolique des principales caractéristiques d'une planète afin de pouvoir effectuer une comparaison rapide entre les diverses propriétés de ces objets.

Classification « structurelle »[modifier | modifier le code]

par rapport à la composition[modifier | modifier le code]

Planète tellurique 
  • planète de silicates : type standard de planète tellurique vu dans le Système solaire, faite principalement d'un manteau rocheux à base de silice avec un noyau métallique (fer, nickel).
    Exemples : Vénus, Terre, Mars…
  • planète de carbone ou planète de diamant : type théorique de planète tellurique composée principalement de minéraux à base de carbone. Le Système solaire ne contient pas de planète de ce type, mais il existe des astéroïdes carbonés (astéroïdes de type C).
    Exemple : 55 Cancri e, d'après une étude franco-américaine de 2012[1].
  • planète métallique ou planète de fer : type théorique de planète tellurique qui se compose presque entièrement de métal (principalement du fer) et a donc une densité plus élevée et un rayon plus petit que les autres planètes telluriques de masse comparable. Mercure a un noyau métallique représentant 42 % de son volume et 60 à 70 % de sa masse. On estime que les planètes métalliques sont formées dans les régions de très hautes températures (donc près de l'étoile), comme Mercure, et si le disque protoplanétaire est riche en fer.
    Exemple : Mercure.
  • planète de lave : variante des trois types précédents ayant une très haute température, telle que les matériaux de surface seraient (en partie ou en totalité) sous forme de roche fondue, c'est-à-dire de lave.
    Exemples : plusieurs exoplanètes supposées, dont α Centauri Bb.
  • planète-océan : type théorique de planète tellurique intégralement recouverte d'un océan d'eau (ou éventuellement d'autres composés) liquide d'une profondeur importante (typiquement une centaine de kilomètres pour une planète de 6 masses terrestres composée à un tiers d'eau).
    Exemples : Aucune planète océan n'est confirmée, mais Gliese 1214 b pourrait en être une.
    Variantes :
    • planète glacée si la température est faible,
    • planète-sauna si la température est assez élevée (mais pas trop pour éviter que toute l'eau ne s'échappe).
  • planète sans noyau : type théorique de planète tellurique qui se compose de roches silicatées, mais n'a pas de noyau métallique, c'est-à-dire le contraire d'une planète métallique. En d'autres termes, il s'agit uniquement d'un épais manteau indifférencié. Notre Système solaire ne contient pas de planète de ce type, mais les chondrites et météorites sont de ce genre. On estime que les planètes sans noyau se forment loin de l'étoile, là où les matériaux volatils oxydants sont courants.
    Exemples : aucun représentant formellement connu à ce jour.
  • Planète analogue à la Terre, analogue terrestre, (planète) jumelle de la Terre, Terre jumelle, Terre extrasolaire, exo-Terre, seconde (ou deuxième) Terre, Terre bis, Terre 2, Terre 2.0, planète (de type) terrestre (à ne pas confondre avec planète tellurique)… : planète ayant des caractéristiques et des conditions semblables à celle de notre planète, la Terre.
  • planète désert
  • Super-Terre : planète tellurique massive, jusqu'à 10 masses terrestres.
  • Méga-Terre : planète tellurique très massive, de plus de 10 masses terrestres.

Aucune proportion n'est garantie sur ces schémas théoriques, comme pour le reste de la page.


Planète de type neptunien.
Marron foncé : roches/métaux.
Bleu clair : "glaces" (volatils).
Violet pâle : hydrogène et hélium.
Planète de type neptunien
Planète constituée d'un noyau rocheux de taille modérée, d'un épais manteau de "glaces" (volatiles) et d'une couche gazeuse d'hydrogène et d'hélium d'épaisseur modérée. Cette couche gazeuse représente 10 à 20 % de la masse de la planète.
  • mini-Neptune : planète de ce type de masse significativement inférieure à Neptune et Uranus.
    Exemples : Kepler-11 f.
  • géante de glaces[N 1] : planète de ce type de taille comparable à Neptune et Uranus (environ 4 rayons terrestres).
    • Neptune chaud : géante de glaces de masse similaire à celles d'Uranus et Neptune, mais orbitant très près de leur étoile hôte (< 1 ua).
      Exemples : Mu Arae c, Gliese 436 b, HAT-P-11 b (Kepler-3 b).
    • Neptune froid : géante de glaces de masse similaire à celles de Uranus et Neptune et orbitant à une distance relativement importante de son étoile hôte
      Exemples : Uranus, Neptune…


Planète de type jovien.
Marron foncé : roches/métaux.
Bleu clair : "glaces" (volatils).
Violet pâle : hydrogène et hélium.
Planète de type gazeux.
Marron foncé : roches/métaux.
Violet pâle : hydrogène et hélium.
Planète géante gazeuse
Planète constituée d'un noyau rocheux et/ou métallique, d'une couche de glaces d'épaisseur faible voire absente, et d'une épaisse couche d'hydrogène et d'hélium constituant l'essentiel de sa masse (~ 90 %).
Autres
  • planète chthonienne : géante gazeuse dont l'atmosphère d'hélium et d'hydrogène s'est évaporée du fait de sa proximité avec son étoile. L'astre résultant n'est plus qu'un noyau rocheux ou métallique ressemblant à une planète tellurique sous bien des aspects.
    Exemples : CoRoT-7 b, Kepler-10 b pourraient être de ce type.
Planète géante à noyau massif.
Marron foncé : roches/métaux.
Violet pâle : hydrogène et hélium.

par rapport à la taille ou la masse[modifier | modifier le code]

Par ordre décroissant de masse :

  • « super-Jupiter » ou planète superjovienne : 2-3 masses joviennes jusqu'à masse de naine brune (parfois toutes les planètes plus massives que Jupiter)
  • « Jupiter » ou planète jovienne : 6 à 15 rayons terrestres (Kepler ; les planètes de plus de 15 rayons terrestres de rayon sont classées comme « plus grandes », et l'ensemble des planètes de plus de 6 rayons terrestres sont regroupées sous le nom de « géante gazeuse »[2]) ; 30 masses terrestres (environ 0,1 masse jovienne) à 2-3 masses joviennes ; plus de 50 masses terrestres (PHL[3]).
  • « sous-Jupiter »[4]
  • « super-Saturne » : aussi utilisé pour désigner les super-Jupiter avec un important système d'anneaux, tel 1SWASP J1407 b
  • « Saturne »
  • « sous-Saturne » : < 6 rayons terrestres (Sheets et Deming 2014[5])
  • « mini-Saturne »
  • « super-Neptune »[4],[6],
  • « grand Neptune » : 4 à 6 rayons terrestres (Kepler[2] ; voir Neptune juste en dessous)
  • « Neptune » : 2 à 6 rayon terrestres (Kepler, divisé en « mini-Neptunes » [2-4 RE] et « grands Neptunes » [4-6 RE][2]) ; 10 à 30 masses terrestres voire 10 à 50 masses terrestres (PHL[3]).
    • parfois, aussi « Uranus »
  • « sous-Neptune » : Ex. : Kepler-22b[7].
  • « mini-Neptune » : 2 à 4 rayons terrestres (Kepler[2], voir Neptune juste au-dessus)
  • « méga-Terre » : les plus grosses planètes telluriques, de plus de 10 masses terrestres.
  • « super-Terre » : suivant les auteurs, la limite inférieure est fixée entre une et cinq fois la masse de la Terre ou 1,25 fois son rayon (Kepler[2]), et la limite supérieure est généralement aux alentours de dix masses terrestres ou 2 rayons terrestres (Kepler[2]) (2 à 10 masses terrestres pour le PHL[3]). Une distinction est également parfois faite quant à l'atmosphère, les super-Terres ayant alors un sol clairement défini (« vraies » planètes telluriques) alors que celles ayant une atmosphère plus épaisse sont considérées comme « mini-Neptunes » (voir ci-dessous). Ex. : Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f[7]
  • Planète de dimensions terrestres, parfois abrégé en « Terre » : 0,8 à 1,25 rayon terrestre (Kepler), 0,5 à 2 masses terrestres (PHL[3]) — les deux étant équivalent pour une densité terrestre.
    Exemples : Vénus, Terre.
  • « sous-Terre »[8], planète subterrestre[3] : 0,1 à 0,5 masse terrestre (PHL[3]).
    Exemples : Mars.
  • « super-Mercure »
  • « Mercure / planète mercurienne » : 10−5 à 0,1 masse terrestre (PHL[3])
    Exemples : Mercure.
  • « sous-Mercure[9] » (comme Kepler-37b[9])
  • « mini-Mercure » et éventuellement « super-Pluton », « Pluton », « planète astéroïdienne » pour des objets qui seraient encore plus petits.

Des planètes ayant des conditions particulières se voient également parfois classées dans d'autres catégories. Ainsi, CoRoT-7 b est peut-être une « super-Io » plutôt qu'une « super-Terre » par exemple, étant donné la proximité de cette planète avec son étoile qui créerait un important volcanisme à sa surface (dû à sa haute température et aux effets de marée) à l'instar du satellite Io autour de Jupiter[10]. D'autres planètes sont, de façon similaire, considérées comme des « super-Mercure », « super-Vénus[11] » (Kepler-69 c[11] par exemple), « super-Pluton »…

La classification « pClass » (utilisée par le PHL[3]) est en partie basée sur cette classification, avec les catégories suivantes : planète « astéroïdienne » (asteroidan), mercurienne, sub-terrestre ou sous-Terre (subterran), terrestre (terran), super-Terre (superterran), neptunienne et jovienne. Voir aussi la section concernant la classification par rapport à la température, l'autre élément sur lequel se base la classification « pClass ».

Classification par rapport à la température[modifier | modifier le code]

Les termes de « chaud » (hot), « tempérée » (warm) et « froid » (cold) sont généralement utilisés (voir par exemple Jupiter froid/chaud, Neptune froid/chaud, etc.). D'autres classifications plus précises, créées pour évaluer l'habitabilité des planètes, existent également :

  • Classe planétaire (Planet Class, pClass[3]) : basée à la fois sur la masse (voir juste au-dessus) et la zone thermique où se trouve la planète :
    • chaud (hot),
    • tempérée (warm), c'est-à-dire dans la zone habitable,
    • froid (cold) ;
  • Classe Habitable (Habitable Class, hClass) : basée uniquement sur la température :
    • hypopsychroplanètes (hP), très froides (< −50 °C),
    • psychroplanètes (P), froides (de -50 à 0 °C),
    • mésoplanètes (M), température intermédiaire (de 0 à 50 °C ; à ne pas confondre avec l'autre définition de mésoplanète),
    • thermoplanètes (T), chaudes (de 50 à 100 °C),
    • hyperthermoplanètes (hT), très chaudes (> 100 °C).

Les mésoplanètes pourraient abriter une vie complexe, alors que sur les planètes de classe hP ou hT ne pourraient vivre que des extrêmophiles. Les planètes non-habitables sont simplement classées dans la classe NH.

Catégories transverses[modifier | modifier le code]

Classification par rapport à la position[modifier | modifier le code]

Classification par rapport au type de l'étoile-hôte[modifier | modifier le code]

Par rapport à l'orbite au sein du système planétaire[modifier | modifier le code]

Par rapport à la position du système planétaire dans son ensemble[modifier | modifier le code]

Proposition de classification taxinomique[modifier | modifier le code]

Classification de Sudarsky (2000) pour les planètes géantes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Classification de Sudarsky.

La classification de Sudarsky a été proposée en 2000[12] puis développée en 2003[13] par David Sudarsky et al., de l'université d'Arizona à Tucson, dans le but de prévoir l'apparence des planètes géantes gazeuses en fonction de leur température d'équilibre. Cette classification, subdivisée en cinq types numérotés (en chiffres romains) de I à V des planètes les plus froides aux plus chaudes, ne concerne que les planètes géantes gazeuses, sur la base de modèles numériques reposant sur les types d'atmosphères les plus probables pour ce genre de corps décrites notamment par les espèces chimiques et les profils de température et de pression correspondant à l'irradiance reçue par la planète estimée en fonction de son orbite et des caractéristiques de son étoile. Elle ne peut donc pas décrire les planètes telluriques telles Vénus et la Terre ni les planètes géantes de glaces comme Uranus ou Neptune, qui sont de nature physicochimique différente.

Taxonomie de Marchi (2007)[modifier | modifier le code]

Dans un article publié en 2007[14], Simone Marchi, du Département d'Astronomie de l'Université de Padoue, a proposé un groupement des exoplanètes en ensembles (clusters en version originale) basés sur un rapprochement statistiques de différents paramètres des planètes et de leurs étoiles hôtes. La classification présentée dans cet article se base sur la mise en relation de 7 paramètres connus pour 183 exoplanètes recensées dans l'Encyclopédie des planètes extrasolaires à la date du 8 novembre 2006 auxquelles est ajoutée la planète Jupiter. Les 7 paramètres considérés sont, concernant les planètes, leur masse projetée, leur période orbitale, leur demi-grand axe, leur excentricité et leur inclinaison, et concernant leurs étoiles hôtes, leur masse et leur métallicité. Marchi propose alors une classification des planètes en cinq ensembles pour lesquels il indique une planète-type (celle la plus proche du centre de chaque ensemble) ainsi que les caractéristiques de ces ensembles. Ces ensembles sont :

  • Ensemble C1 : ((à compléter…)).

Les classes d'habitabilité de Lammer et al. (2009) et Forget (2013)[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Classes d'habitabilité.

Taxonomie de Plávalová (2012)[modifier | modifier le code]

Sur le modèle de la classification de Harvard pour les étoiles, Eva Plávalová a proposé dans un article publié en 2012[15] une description symbolique des principales caractéristiques d'une planète afin de pouvoir effectuer une comparaison rapide entre les diverses propriétés de ces objets. Cinq paramètres sont pris en considération, dans cet ordre : masse, distance à l'étoile, température, excentricité et type de surface. Ces cinq paramètres apparaissent ainsi dans la description taxinomique :

  • la masse est indiquée par un nombre entier suivi d'une lettre capitale représentant le nombre de masses « de base » qu'elle vaut. Cette lettre est M, la masse de Mercure, pour les objets dont la masse est inférieure à 0,003 masse jovienne (c'est-à-dire de masse inférieure à celle de Terre) ; E, la masse de la Terre (Earth en anglais), pour les objets de masse comprise entre 0,003 à 0,05 masse jovienne (1 à 16 masses terrestres environ) ; N, la masse de Neptune, pour les objets de 0,05 à 0,99 masse jovienne (sic) ; et J, la masse de Jupiter, pour les objets plus massifs que Jupiter. On peut remarquer que ce système « M E N J » est approximativement logarithmique, de façon similaire au système des préfixes des unités du Système international (déca-, hecto-, kilo).

Exemple : 1E pour la Terre, 15M pour Vénus, 9N pour 51 Pegasi b.

Exemple : 0 pour la Terre, 1,5 pour Neptune, -1,8 pour CoRoT-7 b.

  • la température est indiquée par une lettre capitale représentant la classe à laquelle appartient la planète. La température réelle n'étant généralement pas connue, une température caractéristique pouvant être déterminée indépendamment à partir d'autres paramètres est choisie : c'est la température de Dyson moyenne. Cinq classes de planètes sont alors définies selon la valeur de cet élément : F, les planètes de classe « gelée » (Freezing class), pour celles dont la température de Dyson moyenne est inférieure à 250 kelvins ; W, les planète de classe « eau » (Water class), pour celles dont cette température est comprise entre 250 et 450 kelvins ; G, les planètes de classe « gazeuse » (Gaseous class), pour les objets dont ce paramètre se situe entre 450 et 1 000 kelvins ; R, les planètes de classe « fournaise » (Roaster class), pour les planètes dont la température de Dyson moyenne dépasse 1000 kelvins ; et enfin, classées à part, P pour les planètes de pulsar (Pulsar class).

Exemple : W pour la Terre et Mars, G pour Vénus, F pour Jupiter, R pour 51 Peg b.

  • l'excentricité est indiquée par un unique chiffre égal à la première décimale de l'arrondi à un chiffre après la virgule de la valeur de l'excentricité.

Exemple : 0 pour la Terre (e=0,016), 2 pour Mercure (e=0,2), 9 pour HD 80606 b (e = 0,93).

Exemple : t pour la Terre, i pour Uranus, g pour Saturne.

En reprenant les éléments précédents, on a donc pour les planètes du Système solaire :

Planète Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune
Classe 1M-0.4G2t 15M-0.1G0t 1E0W0t 2M0.2W1t 1J0.7G0g 6N1G0g 15E1.3G0i 1N1.5G0i

Et pour quelques exemples extrasolaires (les éléments de nature inconnue ou difficilement prédictible sont indiqués par "?" ; ceux supposés d'après les modèles sont en italique) :

Planète 51 Peg b HD 80606 b PSR B1257+12 B CoRoT-7 b HD 209458 b HD 189733 b GJ 1214 b GJ 436 b
Classe 9N-1.3R0g 4J-0.3?9g 4E-0.4P0? 5E-1.8R0t 14N-1.3R0g 1J-1.5R0g 7T-1.8G<3? 1N-1.5G2?

Classification de Russell (2013)[modifier | modifier le code]

Cf. [3].

Comparaison[modifier | modifier le code]

(Tableau global de comparaison à créer)

Termes liés[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. « Géante de glaces » car composée principalement de « glaces » au sens astrophysique du terme, c'est-à-dire d'éléments volatils tels que l'eau, le méthane, l'ammoniac…
  2. En anglais gas dwarf, littéralement « naine de gaz », à l'image des « géantes de gaz » (gas giant, géante gazeuse). Le nom de « planète naine gazeuse » est ambigu, pouvant laisser penser qu'il s'agit d'une « planète naine » « gazeuse » ("gas" "dwarf planet") alors qu'il faut comprendre qu'il s'agit d'une « planète gazeuse » « naine » ("dwarf" "gas planet") au sens de planète gazeuse de taille significativement inférieure aux géantes ; ce sont des planètes de plein droit et non pas des planètes naines.

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Découverte d'une planète en diamant » sur LeMonde.fr
  2. a, b, c, d, e et f Kepler, A Search For Habitable Planets : Announcing 461 New Kepler Planet Candidates, 7 janvier 2013.
  3. a, b, c, d, e, f, g, h et i http://phl.upr.edu/library/media/exoplanettypes
  4. a et b Sky & Telescope"", mai 2013, p. 14.
  5. [1]
  6. « Transit Search Finds Super-Neptune », Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 16 janvier 2009.
  7. a et b [2]
  8. « Below One Earth Mass: The Detection, Formation, and Properties of Subterrestrial Worlds », E. Sinukoff, B. Fulton, L. Scuderi, E. Gaidos, sur arXiv, 2013.
  9. a et b « A sub-Mercury-sized exoplanet » (consulté le 25 mars 2013)
  10. Barnes, R., et al., « CoRoT-7b: SUPER-EARTH OR SUPER-Io? », 2010, ApJ, 709, L95
  11. a et b « Super-Earth Planet Is More Like Super-Venus, NASA Says », Space.com, 21 octobre 2013.
  12. (en) David Sudarsky, Adam Burrows et Philip Pinto, « Albedo and Reflection Spectra of Extrasolar Giant Planets », The Astrophysical Journal, vol. 538, no 2,‎ , p. 885-903 (lire en ligne) DOI:10.1086/309160
  13. (en) David Sudarsky, Adam Burrows et Ivan Hubeny, « Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets », The Astrophysical Journal, vol. 588, no 2,‎ , p. 1121-1148 (lire en ligne) DOI:10.1086/374331
  14. Extrasolar planet taxonomy: a new statistical approach, Simone Marchi, arXiv, 2007.
  15. « Taxonomy of the Extrasolar Planet », Eva Plávalová, ASTROBIOLOGY, Volume 12, Number 4, 2012. DOI: 10.1089/ast.2011.0708 .