Rapport entre taille des planètes et pesanteur

[Melanyne]

bonjour,
je suis scénariste BD et je travaille actuellement sur un projet de SF. pouvez vous me dire quel est le rapport entre la taille d'une planète et sa pesanteur ? si des humains atterrissaient sur une planète par exemple 10 fois plus grosse que la terre, qu'en serait-il ? Quel pourrait être la relation avec la faune et la flore qui pourrait s'y développer ? quel est l'influence des planètes (mortes ou non) ou des étoiles qui pourraient graviter autour ?
merci d'avance !
Melanyne.

[manuelarm]

Il faut faire attention avec taille, tu as des objets plus petit que la terre est pouvant avoir une masse 1000000 fois plus important (théoriquement cela doit être possible).le plus important dans ce cas c'est plutôt la densité de la planète.

[MIMATA]

Bonjour,

La taille d'un objet ne fait effectivement pas tout, c'est surtout sa densité qui compte. Plus un objet est dense, plus il y a de matière dans un espace restreint. Ainsi, un trou noir qui a une taille de quelque kilomètres de diamètre a une densité énorme : un dé à coude de matière pèse plusieurs centaines de tonne. Il se trouve que la pesanteur c'est la gravité et cette gravité est d'autant plus forte qu'il y a de matière. Il se peut donc que certains objets assez petit possède une gravité bien plus importante qu'un autre plus gros mais moins dense.
Dans le système solaire, si tu compare les deux planète géantes gazeuses que sont
Jupiter et Saturne, tu constate qu'elles ont toute les deux une taille relativement proche. Pourtant, Jupiter est très dense, elle est plus lourde que toutes les autres planètes réunies. Saturne au contraire est moins dense que l'eau...si on pouvait la mettre dans un océan assez grand elle flotterait !
Ceci dit, pour des planètes, la densité maximale est celle du fer et groso modo, si on veut simplifier, une planète ayant une taille deux fois comme celle de la Terre aura une pesanteur deux fois plus importante que la Terre. Pour une planète 10 fois comme la Terre, ça ferait qu'une personne pesant 50 kg sur Terre pèsera 500 kg sur cette planète.
Il y a un autre critère à considérer, c'est la pression atmosphérique. Sur Vénus par exemple, la pression atmosphérique au sol est 90 fois plus importante que sur Terre.

Pour le reste de tes questions, c'est en fait un cours d'astronomie qu'il te faudrait. Il existe tellement de cas de figures différents, regarde du côté de Io, satellite de Jupiter si tu veux avoir un aperçu des relations qui peuvent exister entre un satellite et sa planète. Ou du côté de Pluton si tu veux savoir ce qui se passe très loin d'une étoile.

Pour l'exobiologie c'est encore différent parce que nous n'en savons en réalité rien du tout. En la matière, on procède par déduction et par comparaison avec les seules formes de vies que l'on connait : celles sur Terre. Mais bon, en gros, on imagine que des animaux vivants sur une plante à forte gravité doivent être petits, très robustes et se déplaçant lentement. au contraire, pour une planète à faible gravité, les "animaux" pourraient au contraire être très grand, faire des bonds énormes, voler plus facilement, etc. Il faut creuser du côté exobiologie.

[nounoursbleu]

Tout Petit plus exobiologiste:
J'imagine, que dans ta fameuse BD, les personnages pourrons voyager de planete en planete, alors souviens toi, que le corps humain, et a priori tout autres corps vivants, nécéssite un temps d'adaptation, au changement de pression et de gravité.

petit comparatif: Une planete a forte densité: géologie plutot stable, donc pas de volcan de seisme impressionant etc, animaux Musclé,privilégiant les rampants.Quand au végétaux, ils sont plus abondants, toujours orienté vers la photosynthese.

Faible densité: les volatiles et les mammiferes dominent,la planetes peut etre victime d'activité telluriques importantes.

Ne pas oublier le cycle de l'eau, et le climat, du a la pression atmosphérique ;)


Comme nous n'avons jamais trouvé de trace de vie extra terrestre, il faut se référré a l'historique de notre planete, elle a connu de nombreux changements, et donc de nombreuses especes disparuent (ou pas) te rensignerons mieux que moi ^^.

Bonne chance.

[damaris]

Pour prendre un exemple avec la densité une naine blanche est extremement dense par rapport a une etoile comme le Soleil ou une geante rouge.

[Stalker]

La formule permettant de connaitre l'attraction entre deux corps est donnée par Newton:
F=G.M1.M2/d²
où
-G est la constante de gravitation universelle
-M1 et M2 sont les masses respectives des deux corps
-d la distance séparant leurs centres de masse.

À proximité de la Terre (à sa surface), d ne varie pas (on est grosso-modo à 1 rayon moyen de la Terre de son centre), G ne varie jamais, et la masse de la Terre ne varie bien entendu pas non plus.

Tu peux donc isoler tout les termes sauf la masse du corps qui se trouve à proximité de la Terre (toi par exemple), tu te retrouve avec la formule du poids d'un objet (à ne pas confondre avec la masse d'un corps qui ne varie pas):

P=m.g où g est l'accélération de la pesanteur et m la masse du corps

g= G.Mt / Rt² où Mt est la masse de la Terre et Rt le rayon de la Terre

Si tu réinjecte la formule de g dans la formule du poids, tu obtiens bien la première formule que j'ai donné au début.

Maintenant essayons de savoir comment va varier g pour savoir quel poids nous ferrions sur une autre planète.

Je vais noter a la masse de la planète en masses terrestres (c'est à dire, 2, 5, 10 fois plus massive que la Terre) et b le rayon de la planète en rayons terrestres (une planète, 2, 5, 10 fois plus grande que la Terre)

La masse apparente d'un corps situé sur une planète répondra à la forume suivante

m'=a.m/b²

Pour te donner une idée, CoRoT-7b est 4,8 fois plus massive que la Terre et 1,7 fois plus grande. Ma masse apparente sur cette planète sera de 4,8*75/1,7²=124,6kg, j'y peserais donc 1,66 fois plus lourd.

GJ 1214 b est quand à elle 6,55 fois plus massive que la Terre et 2,68 fois plus grande. J'y péserais 68,4 kg (cette fois j'ai maigris, alors que la planète est plus massive...)