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Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

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Apollyôn
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Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

Message par Apollyôn le Mer 21 Déc - 15:59

En calculant à l’aide de la mécanique quantique sur ordinateur le comportement des matériaux constituant probablement les cœurs de Jupiter et Saturne, des planétologues sont arrivés à la conclusion que ces cœurs seraient en train de se dissoudre au sein de l’hydrogène liquide métallique dans lequel ils baignent.
Jupiter et Saturne sont les seules géantes gazeuses à portée de main de l’humanité. Comprendre leur structure et la façon dont elles se sont formées est donc important, non seulement pour retracer l’origine et la formation du Système solaire, mais aussi pour comprendre les exoplanètes découvertes depuis 1995 et qui sont, elles aussi, des géantes gazeuses.

L’une des questions qui se posent concernant ces deux planètes chères à André Brahic, c’est évidement celle de leur structure interne. Bien que majoritairement constituées d’hydrogène et d’hélium, on pense qu’elles possèdent un cœur rocheux avec des glaces. Mais il s’agit de spéculations basées sur ce que l’on peut mesurer à l’extérieur de ces planètes et sur les scénarios de formation du Système solaire.

En ce qui concerne Jupiter, on devrait tout de même en savoir plus à partir de 2016 lorsque la mission Juno se mettra en orbite autour de la planète. L’étude fine de son champ de gravitation devrait permettre de faire l’équivalent de ce que les géophysiciens appellent résoudre un problème inverse. Dans ce cas précis, il s’agira de dériver des contraintes sur sa distribution interne de masse à partir du champ de gravitation externe qu’elle engendre.

En attendant, la seule façon de tenter de comprendre le cœur de Jupiter, c’est d’utiliser des ordinateurs pour simuler le comportement de la matière soumise à des températures dépassant les 10.000 degrés et des pressions de plusieurs dizaines de milliers d’atmosphères.

C'est à ce jeu que joue depuis des années Burkhard Militzer, un assistant professeur en sciences planétaires et en astronomie à l’université de Berkeley. Il s'est dèja fait connaitre par ses travaux sur le coeur de Jupiter, sur lesquel il pourrait y avoir des pluies d'hélium. Il vient de déposer sur arxiv deux nouveaux articles écrits avec des collègues.

Jupiter possède une masse de 318 fois celle de la Terre et l’on pense qu’il possède un noyau rocheux et glacé pesant environ 10 fois la masse de notre planète. Mais selon ces articles, cela n’a probablement pas été le cas il y a des milliards d’années.

En effet, le cœur rocheux de Jupiter baigne selon toute probabilité dans de l’hydrogène et de l’hélium liquides à une température de 16.000 K et une pression de 40 millions d’atmosphères environ. D’après les calculs effectués sur ordinateur, qui font appel à une description quantique de la matière condensée dans ces conditions extrêmes (rappelons que la température de surface du Soleil est d’environ 6.000 K), la glace doit finir par se dissoudre dans l’hydrogène liquide.

De même, les calculs de cosmochimie qui prédisent un cœur rocheux contenant beaucoup d’oxyde de magnésium MgO, impliquent que dans les simulations effectuées, le cœur rocheux de Jupiter doit lui aussi finir par se dissoudre dans l’hydrogène liquide.

Des conclusions similaires doivent être valables aussi pour le cœur de Saturne. Toutefois, la vitesse avec laquelle cette dissolution pourrait s’effectuer pour les cœurs rocheux n’est pas bien déterminée. Il reste donc difficile de dire si les cœurs rocheux des géantes étaient beaucoup plus importants qu’aujourd’hui ou non. De plus, on ne sait pas vraiment si des courants de convection ne sont pas susceptibles de transférer la matière des roches et des glaces dissoutes dans des couches supérieures des deux planètes géantes.

Il n’en reste pas moins qu’il s’agit de considérations importantes pour qui veut comprendre à quoi ressemblaient vraiment ces géantes lorsqu’elles se sont formées. On doit certainement aussi prendre tout cela en considération lorsque l’on propose que certaines des superterres observées sont en réalité des anciens noyaux de géantes gazeuses.

source : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/le-coeur-de-jupiter-pourrait-etre-en-train-de-disparaitre_35400/


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Achim
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Re: Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

Message par Achim le Mer 21 Déc - 16:07


Le corollaire de ces constatations est que ces planètes géantes, en voyant fondre leur noyau, changeraient de masse et verraient leur orbite se modifier What a Face What a Face

Mais enfin ces éventuels bouleversements futurs ne nous concernent pas...
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casseron
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Re: Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

Message par casseron le Mer 21 Déc - 18:13

Jupiter possède une masse de 318 fois celle de la Terre et l’on pense qu’il possède un noyau rocheux et glacé

Tiens, ce n'est donc plus une planète gazeuse ? Va-t-il encore falloir réécrire les encyclopédies ?
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FLAM
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Re: Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

Message par FLAM le Jeu 22 Déc - 3:47

casseron a écrit:Jupiter possède une masse de 318 fois celle de la Terre et l’on pense qu’il possède un noyau rocheux et glacé

Tiens, ce n'est donc plus une planète gazeuse ? Va-t-il encore falloir réécrire les encyclopédies ?
Moi, à l'inverse, j'avais appris justement que toutes les géantes gazeuses avaient un petit noyau dur métallique...


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casseron
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Re: Le coeur de jupiter pourrait être en train de disparaître

Message par casseron le Jeu 22 Déc - 7:46

Finalement, on ne sait pas grand chose de cette planète :

Dans l’état actuel des choses, les connaissances sur la composition planétaire de Jupiter sont relativement spéculatives et ne reposent que sur des mesures indirectes. Selon l’un des modèles proposés, Jupiter ne posséderait aucune surface solide, la densité augmentant progressivement vers le centre de la planète. Alternativement, Jupiter pourrait être composée d’un noyau rocheux (silicates et fer) comparativement petit (mais néanmoins de taille comparable à la Terre et de 10 à 15 fois la masse de celle-ci)16,13, entouré d’hydrogène en phase métallique qui occupe 78 % du rayon de la planète13. Cet état serait liquide, un peu à la manière du mercure. Il est dénommé ainsi car la pression est telle que les atomes d’hydrogène s’ionisent, formant un matériau conducteur. Cet hydrogène métallique est lui-même entouré d’hydrogène liquide, à son tour entouré d’hydrogène gazeux.
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