Que se passerait-t-il si vous lâchiez une balle à la surface de Cérès, Jupiter ou Pluton ?

Le Dr James O’Donoghue, spécialiste des planètes, tient une chaîne YouTube sur laquelle il publie des animations donnant des aperçus de la physique des autres mondes. Récemment, il a mis en ligne une vidéo qui simule l’atterrissage d’une balle sur la surface d’un astre comme le soleil, ainsi que celle des planètes et de leurs satellites.

Concrètement, il a simulé la vitesse à laquelle le jouet tombe la surface du Soleil, la Terre, Cérès, Jupiter, la Lune et Pluton.

La photo d'une balle de tennis
Image par Bessi de Pixabay

A lire aussi : L’étrange point rouge de Pluton

Pour réaliser le modèle, O’Donoghue a bénéficié de l’aide de l’astronome Rami Mandow. Les deux scientifiques se sont basés sur une fiche d’information concernant les planètes appartenant à la NASA. Ils se sont également référés aux résultats de l’expérience de gravité de l’astronaute Dave Scott sur la Lune.

Le duo a obtenu des mesures estimatives de la vitesse à laquelle la balle située à un kilomètre d’altitude devrait tomber sur chacun de ces mondes. Notons que les chercheurs ont réalisé leurs calculs en excluant la résistance de l’air.

La surface du soleil attirerait la balle à une vitesse hallucinante

Rappelons que, d’après l’expérience de Dave Scott, si on laisse tomber une plume et un marteau sur la Lune depuis la même hauteur et au même moment, ils atteignent la surface simultanément. La conclusion est que s’il n’y a pas de résistance significative de l’air, tous les objets tombent à la même vitesse, quelle que soit leur masse.

Ainsi, s’il faut 14,3 secondes à une balle pour tomber à la surface de la Terre depuis cette altitude, cela ne prend que 2,7 secondes sur le soleil. Par contre, contrairement à ce que l’on pourrait penser, les grandes planètes ont une attraction comparable à celle des plus petites à la surface. Il serait donc plus facile de jouer à la balle Saturne (13,8 secondes) et Uranus (15 secondes).

A lire aussi : Pluton aurait des similitudes avec 5 lunes d’Uranus

Il est un peu plus compliqué de jouer à la balle sur Cérès

“Par exemple, Uranus tire la balle vers le bas plus lentement que sur la Terre ! Pourquoi ? Parce que la faible densité moyenne d’Uranus place la surface loin de la majorité de la masse. De même, Mars a presque deux fois la masse de Mercure, mais vous pouvez voir que la gravité à la surface est en fait la même… cela indique que Mercure est beaucoup plus dense que Mars.”

Dr James O’Donoghue

Sur Cérès, toutefois, c’est une autre histoire. Il faut attendre plus d’une minute (84,3 secondes) pour que la balle lâchée à une un kilomètre de hauteur atteigne la surface.