Notre Univers est vraiment vaste et vide, cependant quelques grains de matière parsèment ce vide cosmique, depuis les petits grains de poussière aux plus grandes étoiles. Entre les petites planètes du système solaire et les plus grandes étoiles, la différence de taille est énorme, par exemple le diamètre de l'étoile Bételgeuse est 141 863 fois plus grand que le diamètre de la Terre. Cette page montre en images, quelques comparaisons de tailles, entre les planètes et entre les étoiles. Dans le système solaire, le Soleil a capturé 99,86% de la masse totale de la poussière et du gaz de la nébuleuse originelle.
Jupiter, la plus grosse planète du système, a capturé 71% du restant. Les autres planètes se sont partagées le résidu de cette évolution gravitationnelle, c'est-à-dire 0,038% de la masse totale. Les 4 planètes telluriques ne représentent que 11,17% de la masse totale des planètes du système solaire.
Image : Tailles comparées des 4 planètes telluriques, Mercure à gauche, Vénus, la Terre et Mars. Ces 4 planètes telluriques représentent à peine 11,17% de la masse totale des planètes du système solaire.
Comparaison de la taille des planètes avec la Terre
Une planète naine, depuis la nouvelle définition d'aout 2006, est un corps céleste en orbite autour du Soleil qui possède une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (sous une forme presque sphérique), et qui n'est pas un satellite, mais qui n'a pas fait place nette dans son voisinage orbital.
Image : Tailles comparées des objets transneptuniens, situés dans la ceinture de Kuiper, par rapport à la taille de la Terre (image de gauche).
Neptune se situe aux confins du système solaire, à 4,5 milliards de km. Neptune est 4 fois plus grande que la Terre.
Image : Comparaison de la taille de Neptune avec la Terre. Sur cette image on aperçoit l'anticyclone bleu sombre, comparable à la grande tâche rouge de Jupiter, qui elle, est deux fois plus grande (photo de droite).
Comparaison des tailles des étoiles
Image : Tailles comparées de certaines étoiles super géantes comme Antares, Bételgeuse, Rigel, Aldébaran et certaines naines blanches comme Arcturus, Pollux, Sirius ou le Soleil (image de gauche). C’est grâce à la loi de Stefan-Boltzmann, que les astronomes peuvent aisément calculer les rayons des étoiles (voir le nota ci-contre). En 1879, le physicien autrichien Josef Stefan, qui s'intéresse au rayonnement des corps chauds, découvre que l'énergie totale émise par un objet est proportionnelle à la puissance 4 de sa température absolue. Antares a un diamètre d'environ ≈700 fois celui du Soleil, soit près de 1 milliard de kilomètres. Bételgeuse a un diamètre ≈1300 fois celui du Soleil. Aldébaran a un diamètre ≈45 fois celui du Soleil. Rigel a un diamètre de près de 116 000 000 km, ≈35 fois celui du Soleil. Arcturus est 20 fois plus grosse que le soleil. Pollux est ≈8 fois plus grosse que le soleil.
N. B. : Grâce à la loi de Stefan-Boltzmann, les astronomes peuvent calculer les rayons des étoiles. La luminosité L d'une étoile s'écrit: L = 4πσR2T4 L est la luminosité, σ est la constante de Stefan-Boltzmann, R le rayon de l'étoile et T sa température.
Image : Taille de la Terre comparée à la taille d'une Naine blanche. Les naines blanches sont des résidus d'étoiles éteintes. C’est l’avant-dernière phase de l'évolution des étoiles dont la masse est comprise entre 0,3 et 1,4 fois celle du Soleil. La densité d'une naine blanche est très élevée. Une naine blanche d'environ une masse solaire a un rayon de l'ordre de celui de la Terre.
Vidéo sur la taille des planètes et des étoiles
Notre Soleil est vraiment très petit, par rapport à certaines étoiles. Les planètes ne sont que des poussières par rapport aux Géantes bleues et rouges de notre univers. Sur cette vidéo YouTube, les tailles relatives des planètes et des étoiles, sont présentées de la plus petite à la plus grande. La vidéo montre d'abord, notre Lune, les planètes de notre système solaire rangées par ordre de taille croissante, puis le Soleil. Ensuite vont défiler, les étoiles les plus grosses de notre galaxie. Leurs tailles approximatives, ont été calculées à partir de leurs luminosités, de leur températures, elles même déduites de leurs couleurs, et de leurs distances.
Vidéo : Tailles comparées de certaines étoiles géantes et supergéantes comme Antares, Bételgeuse, Rigel, Aldébaran, Pistol star, Antares A, Mu Cephei, l'hypergéante rouge VY Canis Majoris et certaines naines blanches comme Arcturus, Pollux, Sirius ou le Soleil. Crédit & Copyright: morn1415 (YouTube)
nota: VY Canis Majoris (VY CMa) est une étoile de type hypergéante rouge qui se situe dans la constellation du Grand Chien, à 5 000 années-lumière de notre Soleil. VY Canis Majoris est la plus grande étoile connue et l'une des plus lumineuses.
Taille apparente de la Lune et du Soleil
La distance du Soleil varie au cours de l'année entre 147 098 074 km et 152 097 701 km, elle est fonction de l'excentricité de l'orbite terrestre et donc sa taille apparente vue de la Terre varie aussi. La distance de la Lune varie au cours du mois entre 363 104 km km et 405 696 km km, elle est fonction de l'excentricité de l'orbite lunaire et donc sa taille apparente vue de la Terre varie aussi. Lorsque la Lune est à son apogée, c'est-à-dire au plus loin de la Terre, son diamètre apparent est inférieur à celui du Soleil, à ce point de son orbite elle est trop petite pour recouvrir complètement le disque Solaire. Lorsque la Lune est à son périgée, c'est-à-dire au plus près de la Terre, son diamètre apparent est supérieur à celui du Soleil, à ce point de son orbite elle est suffisamment grande pour recouvrir complètement le disque Solaire. Deux ou trois fois par an, Solar Dynamics Observatory de la NASA observe la lune passant devant le soleil, comme sur l'image de droite prise le 7 octobre 2010.
Image : Comparaison des diamètres de la Terre et de la Lune. Fichier créé par la NASA, dans le domaine public.
Image : Taille apparente de la Lune et du Soleil (7 octobre 2010). Crédit: NASA/SDO/LRO/GSFC
Taille de la Terre et du Soleil
La Terre est bien petite par rapport au Soleil, dans le volume du Soleil on pourrait y mettre plus d'un million de Terres (1 305 620). Son diamètre moyen mesure ≈12 742 km et celui du Soleil, ≈1 392 684 km (≈109 fois plus grand). L'image montre ce rapport de taille Terre/Soleil, si la Terre se situait sur le même plan, très proche du Soleil. Depuis avril 2010 la mission du télescope spatial SDO est d'examiner le champ magnétique du Soleil, cela permet une meilleure compréhension de l'atmosphère solaire et du rôle que le Soleil joue sur le climat et sur la chimie atmosphérique de la Terre. Le télescope dispose de 10 capteurs CCD de haute qualité en lumière visible qui sont aussi conçus pour la détection de la lumière dans l'ultraviolet extrême. SDO situé sur l'orbite géosynchrone, fournit des images avec une clarté 10 fois meilleure que la télévision haute définition.
nota: L'orbite géosynchrone ou GSO (geosynchronous orbit), est une orbite géocentrique sur laquelle un satellite se déplace dans le même sens que la Terre (d'ouest en est) et dont la période orbitale est égale à la période de rotation sidérale de la Terre (soit environ 23 h 56 min 4,1 s). Cette orbite a un demi grand axe d'environ 42 200 km. Si l'orbite est située dans le plan de l'équateur, le satellite apparait comme un point fixe dans le ciel. On l'appelle alors "orbite géostationnaire". L'orbite géostationnaire est une orbite géosynchrone qui a une inclinaison et une excentricité nulle. Si l'orbite est inclinée par rapport au plan de l'équateur terrestre, le satellite décrit un analemme dans le ciel lorsqu'il est observé depuis un point fixe de la surface de la Terre.
Mean radius (km)
Number of planets in one solar volume
Mercury
2 440
23 251 902
Venus
6 052
1 523 400
Earth
6 371
1 305 620
Mars
3 390
8 670 834
Jupiter
69 911
988
Saturn
58 232
1 710
Uranus
25 362
20 697
Neptune
24 622
22 620
Sun
696 342
1
Tableau : nombre de planètes contenues dans un volume solaire. Combien de Terres contient le volume du Soleil ? réponse : 1 305 620 Terres (Volume d'une sphère 4πR3/3).
Image : Taille approximative de la Terre par rapport au Soleil si elle se située sur le même plan. Cette spectaculaire image solaire prise par le télescope SDO (Solar Dynamics Observatory) montre en détail une énorme éruption qui a engendré cette grande protubérance de matière aux alentours du 30 Mars 2010. Dans ce magnifique anneau de lumière, on pourrait y mettre 100 Terres. Image Crédit: NASA/SDO/AIA.
Comparaison de la taille de Pluton et Charon avec la Terre et la Lune
La sonde New Horizons est passée près du système Pluton le 14 juillet 2015. Les nouvelles mesures et images de Pluton et de Charon obtenues par New Horizons nous permettent de faire ce montage comparatif. Ce graphique présente une vue de Pluton (au centre de l'image) et de Charon (le plus petit objet sous Pluton), comme elles apparaitraient si elle étaient placées légèrement au-dessus de la surface de la Terre et vues de l'espace proche. Des mesures récentes obtenues par New Horizons indiquent que Pluton a un diamètre de 2370 km (18,5% du diamètre terrestre), tandis que Charon a un diamètre de 1208 km (9,5% du diamètre terrestre). La planète naine Pluton est plus petite que notre Lune, la Lune, en bas à droite de l'image, a un diamètre de 3575 km (27,3% du diamètre terrestre). Depuis sa découverte en 1930, les scientifiques se posaient des questions sur la taille de Pluton, New Horizons a répondu à la question.
Pluton mesure 1.473 miles (2370 kilomètres) de diamètre, un peu plus grand que la plupart des estimations antérieures. Les images acquises avec le Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) ont été utilisées pour répondre à cette question. Ce résultat confirme que Pluton est plus grand que tous les autres objets du système solaire connus au-delà de l'orbite de Neptune. En outre, la couche basse de l'atmosphère de Pluton, appelée la troposphère, est moins épaisse qu'on le croyait et cela a compliqué la mesure. Sa plus grande lune Charon n'a pas d'atmosphère substantielle, et son diamètre est plus facile de déterminer à l'aide des télescopes terrestres. New Horizons a confirmé les estimations précédentes de 751 miles (1 208 km) kilomètres).
Image : Crédit NASA, image modifiée par ajout de la Lune pour comparaison.
