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Concept
Température d'équilibre à la surface d'une planète
Résumé
La température d'équilibre à la surface d'une planète est la température théorique d'une planète considérée comme un corps noir dont la seule source de chaleur est son étoile parente. Dans ce modèle, la présence ou l'absence d'une atmosphère (et donc de tout effet de serre) n'est pas considérée et l'on traite la température théorique de corps noir comme si elle venait d'une surface idéalisée de la planète.
Certains auteurs utilisent d'autres termes, tels température équivalente de corps noir d'une planète ou température de radiation d'émission effective d'une planète. Des concepts semblables incluent la température moyenne globale et la température de l'air de surface globale moyenne, qui prennent en compte les effets du bilan thermique interne d'une atmosphère planétaire.
Si l'irradiation solaire incidente sur la planète (hors de son atmosphère) à sa distance orbitale du Soleil est I = Lo / (4 π d2), où Lo est la luminosité du Soleil (), et d la distance de la planète au Soleil, la quantité d'énergie absorbée par la planète dépend de son albédo a et de sa section efficace S :
Pour une planète sphérique, la section efficace est .
La puissance irradiée par la planète sous forme de rayonnement thermique dépend de son émissivité et de son aire de surface, selon la loi de Stefan-Boltzmann :
où P est la puissance irradiée, est l'émissivité, σ est la constante de Stefan–Boltzmann, A l'aire de surface et T la température. Pour une planète sphérique l'aire de surface est .
La température d'équilibre T est calculée en posant P = P pour le cas idéal d'un corps noir, dans lequel l'émissivité est = 1. Donc :
et, avec I0 = Lo / (4 π d2), on a aussi :
où Lo est la luminosité du Soleil (3,828 1026 W), et d la distance de la planète au Soleil.
Comparaison des températures des planètes (dont la découverte est confirmée) qui sont le plus près de celle de la Terre :
Bilan radiatif de la Terre
Habitabilité d'une planète | Jumelle de la Terre
Equilibrium Temperature at the Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of
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