Astronomie

Quel est le niveau de réchauffement de marée entre les corps qui sont déjà en verrouillage de marée mutuel ?

Quel est le niveau de réchauffement de marée entre les corps qui sont déjà en verrouillage de marée mutuel ?

D'après ce que j'ai compris, l'échauffement des marées provient de la force des marées agissant sur un corps pendant qu'il tourne, le déformant ; l'onde de distorsion se propage le long de la surface (avec le déplacement apparent de l'autre corps sur le ciel) et la friction continue lorsque la matière est tendue dans l'onde progressive est la source du réchauffement des marées.

Maintenant, si les deux corps sont dans un verrou de marée, la distorsion reste constante - elle ne bouge pas. Il n'y a pas de nouveau travail effectué car les corps restent immobiles les uns par rapport aux autres. Le chauffage de marée doit être un zéro plat.

Pendant ce temps, Io a une immense activité volcanique attribuée au réchauffement des marées - bien qu'elle soit verrouillée par la marée sur Jupiter. Bien qu'il chauffe encore Jupiter, entraînant son propre raz de marée autour de lui, Jupiter ne devrait apporter aucune chaleur à Io car sa distorsion reste constante dans le temps, un équilibre stable.

Est-ce juste de la chaleur résiduelle des moments où Io tournait ou est-ce que j'ai raté quelque chose ?


Il existe en fait plusieurs composantes des forces de marée qui servent à déformer une planète ou une lune - rotation diurne et non synchrone, épaississement de la coquille de glace, obliquité de l'orbite et dérive polaire. Une lune pourrait être stressée par n'importe quelle combinaison de ces mécanismes, entraînant des forces de friction et un échauffement.

  • Stress diurne - Puisque les orbites sont des ellipses et non des cercles, la lune connaîtra un champ gravitationnel différentiel. Lorsque la lune est plus proche de la planète, les contraintes de marée seront légèrement plus importantes que lorsqu'elle est plus proche, car le gradient sera plus raide. De plus, puisque la 2e loi de Kepler nous informe qu'un corps se déplace plus vite lorsqu'il est plus proche de son primaire, cela signifie que le verrouillage de la marée est imparfait. Lorsque la lune est proche de son primaire, elle se déplace légèrement plus vite qu'elle ne tourne. De même, lorsqu'il est plus éloigné, il se déplace légèrement plus lentement qu'il ne tourne. Cela conduit la lune à voir son primaire comme oscillant légèrement dans le ciel. La source

  • Contrainte de rotation non synchrone - Si la croûte lunaire est découplée de son noyau par une couche liquide (soit de la roche liquide, soit de l'eau liquide), la croûte peut tourner librement sur le noyau. Le noyau restera verrouillé par rapport au primaire, mais la coque peut se déplacer. Étant donné que le noyau aura un renflement de marée, lorsque la croûte se déplacera, il deviendra stressé. La croûte ressent un couple car son épaisseur varie à la surface de la lune. La source

  • Épaississement de la coquille de glace - Les lunes glacées, comme Europe, peuvent subir des contraintes causées par le gel et l'épaississement de leurs coquilles extérieures glacées. Au fur et à mesure que la lune perd de la chaleur, l'eau au fond de la coquille gèle. Cela augmentera son volume, créant des contraintes d'extension. En surface, le refroidissement de la glace va la contracter, provoquant des contraintes de compression. Bien que ce ne soit pas un stress de marée, c'est quand même une source de stress qui peut agir sur ces lunes, alors j'ai pensé le jeter.

  • Obliquité de l'orbite - La plupart des lunes ne tournent pas exactement perpendiculairement à leur plan orbital. Au contraire, leur axe de rotation a une certaine obliquité. Cette obliquité modifie l'orientation latitudinale du renflement de marée lorsque la lune orbite autour de la planète. Cela crée des contraintes supplémentaires lorsque le renflement de marée est tiré. La source

  • Balade polaire - Des impacts importants peuvent provoquer la rotation de la lithosphère d'une lune et sa réorientation par rapport à son axe de rotation. Lorsque cette rotation modifie l'emplacement apparent des pôles de rotation, on parle de "dérive polaire". Le dérapage polaire provoque une contrainte de la même manière qu'une rotation non synchrone. La lithosphère tourne sur le renflement du noyau, poussant sur la croûte. La source

Il peut y avoir d'autres mécanismes de stress que je ne connais pas, mais ce sont les principaux. Si vous souhaitez plus d'informations sur le sujet, ou si vous souhaitez voir des visualisations de ces différentes contraintes, consultez SatStressGUI, un programme que j'ai aidé à développer et qui modélise les contraintes sur les lunes glacées.


Marées

MARÉES
Marées sont des crues et des chutes périodiques de grandes étendues d'eau. Marées sont causées par l'interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune. L'attraction gravitationnelle de la lune fait gonfler les océans en direction de la lune.

Marées
La Terre et la Lune s'influencent directement, il est donc préférable de considérer ces deux objets comme faisant partie d'un système plus vaste, plutôt que comme deux objets individuels séparés. Comparée à la Terre, la Lune est relativement grande. Il a 1% de la masse de la Terre et a 1/4 du rayon de la Terre.

Marées et
Verrouillage gravitationnel
nous avons introduit marées dans notre discussion précédente sur les caractéristiques d'observation de la Lune à travers l'effet de la Lune sur les océans de la Terre, mais l'effet est beaucoup plus général et a un certain nombre de conséquences importantes. Couplage de marée et verrouillage gravitationnel .

Le rôle de la Lune dans la montée et la descente rythmiques des océans le long du rivage a été expliqué mathématiquement en 1687 par Isaac Newton.

Les géologues trouvent des traces d'eau dans cette image d'Arda Valles, une région sur Mars. Les canaux de drainage se vident dans une plaine à gauche, tandis que le grand cratère à droite du centre montre des preuves qu'il était rempli de sédiments boueux.

aurait la même amplitude.

ont créé les deux types de caractéristiques de surface observées sur Europa : des fissures/crêtes et des zones chaotiques, a déclaré Greenberg.
On pense que les crêtes ont été construites sur des milliers d'années par l'infiltration d'eau sur les bords des fissures et la recongélation pour former des bords de plus en plus hauts jusqu'à ce que les fissures se ferment pour former une nouvelle crête.

dans les zones convectives n'ont un effet significatif sur les orbites planétaires que pendant la phase PMS et uniquement pour les étoiles à rotation rapide. Ils n'ont pas d'effets significatifs pendant la phase PMS pour les étoiles à rotation initialement lente et pendant la phase de branche de géante rouge, quelle que soit la rotation initiale.

Les forces de marée, agissant sur un certain nombre d'heures, produisent des mouvements de l'eau qui entraînent des renflements de marée mesurables dans les océans. L'eau du côté de la Terre faisant face à la Lune s'écoule vers elle, avec les plus grandes profondeurs à peu près au point sous la Lune.

aux enfants
L'apparence de la lune change chaque mois, ce qui est connu sous le nom de phases de la lune.

(qui a été étudiée par Séleucus) peut en effet difficilement s'expliquer dans un système géocentrique.

, en particulier les grandes marées où l'attraction gravitationnelle du Soleil et de la Lune se combine pour donner le plus grand effet.

sur la Terre qui se produisent à la pleine ou à la nouvelle lune lorsque la Lune et le Soleil sont colinéaires avec la Terre.

La récession de la Lune.

. Ceci n'est un facteur que pour déterminer quels types de vie rempliront sa biosphère.

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sur Terre sont causés par les étoiles
Alors que la Flat Earth Society nie l'existence de la gravité, elle admet que quelque chose qu'elle appelle « gravitation » existe et qu'elle provoque des effets de marée mesurables sur Terre.

Maintenant, un paradoxe : supposons que deux particules orbitent autour d'une planète sur des orbites dont les demi-grands axes diffèrent de plusieurs centaines de kilomètres (1). La particule externe doit avoir :
une période orbitale plus longue
vitesse orbitale plus lente.

sont le résultat des forces gravitationnelles du Soleil et de la Lune agissant sur la planète.
Transit " Le mouvement d'un corps céleste à travers un autre, du point de vue d'un observateur.

- Distorsion d'un corps causée par l'influence gravitationnelle sur un autre corps.
Objet Trans-Neptunion - Objet dans notre système solaire situé au-delà de l'orbite de Neptune.
Transit - Passage d'un corps plus petit devant un corps plus grand. Passage d'un corps céleste à travers le méridien d'un observateur.

- Distorsions dans la forme d'un corps résultant des forces de marée
Timelike Trip - Un chemin dans l'espace-temps qui peut être suivi par un corps se déplaçant plus lentement que la vitesse de la lumière
Fault de transformation - La limite entre deux des plaques de la croûte terrestre qui glissent l'une sur l'autre.

Vous avez peut-être remarqué que j'ai utilisé l'expression "marée verrouillée" ci-dessus. Tout ça c'est à propos de quoi?

Marées mortes - Les marées mortes se produisent lorsque les forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil sont perpendiculaires l'une à l'autre et se produisent pendant les quarts de lune.
NEAT - Abréviation de Near-Earth Asteroid Tracking, qui est un programme commun de la NASAJPL qui suit les astéroïdes proches de la Terre (NEA).

dépend des orientations du Soleil et de la Lune par rapport à la Terre.

sur Terre. Ce sont plutôt des renflements de marée dans la croûte solide de la lune Io. Le champ gravitationnel de Jupiter et les champs gravitationnels de ses autres grandes lunes élèvent les renflements sur Io jusqu'à un bâtiment de 30 étages.

sur Terre sont causées par l'attraction gravitationnelle concurrente de la Lune et du Soleil sur différentes régions de la Terre.

dans le monde avec d'autres informations utiles sur la météo et les températures
Prédictions des marées du Old Farmer's Almanac pour les États-Unis et le Canada
Prédictions des marées britanniques et irlandaises.

:
Les mouvements de marée de nos océans sont le résultat de l'influence de la gravité de la Lune. Le résultat des mouvements de l'océan fournit de l'énergie pour deux effets très importants :
Mouvement des courants océaniques chauds et froids résultant d'un océan en mouvement.

", c'est ce qui sera discuté ici.

se produisent à cause de l'attraction gravitationnelle de la lune. Les océans se gonflent en direction de la lune. La marée haute se produit lorsque la lune est au-dessus de la tête, mais elle se produit également de l'autre côté de la planète, car la lune tire également sur la Terre.

sont l'élévation et la chute du niveau de la mer causées par l'attraction gravitationnelle de la lune et du soleil. Ils sont l'un des phénomènes les plus fiables au monde. La différence entre la marée haute et la marée basse s'appelle le marnage.
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Nasa.

modifier la rotation et l'orbite des planètes jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint. Chaque fois que la vitesse de rotation est ralentie, il y a une augmentation du demi-grand axe de l'orbite en raison de la conservation du moment cinétique.

se produisent sur chaque objet du système solaire (s'il a "land"). Ils provoquent des frictions et affectent l'orientation de nombreux satellites. Voici comment.

élément de programme a trois composantes :
Les études d'accès à faible coût à l'espace peuvent être des études scientifiques en elles-mêmes ou des expériences de validation de concept pour des techniques/détecteurs qui permettent de nouvelles sciences héliophysiques.

sont amplifiés par d'autres effets, tels que le couplage frictionnel de l'eau à la rotation de la Terre à travers les fonds océaniques, l'inertie du mouvement de l'eau, les bassins océaniques qui deviennent moins profonds près de la terre et les oscillations entre les différents bassins océaniques.

Le niveau de la mer monte
Changer de planète : vidéo sur la température des océans
Changer de planète : vidéo sur l'élévation du niveau de la mer

marée de marée Considérons deux points sur la Lune, l'un le plus proche de la Terre, l'autre le plus éloigné de la Terre. Le point le plus proche de la Terre ressent plus de force gravitationnelle que le reste de la Lune. Le point le plus éloigné ressent moins de force.

de l'océan sont à leur plus haut niveau lorsque la terre, la lune et le soleil sont alignés.
Étoile - une boule de gaz qui produit sa propre lumière et chaleur à cause de la réaction nucléaire en son centre.
Queue - Gaz et poussière laissés par une comète en orbite près du soleil. La lumière du soleil rend la queue brillante.

se produisent lorsque le Soleil et la Lune tirent à angle droit l'un par rapport à l'autre et que leurs tractions s'annulent en partie.

, vagues jumelles soulevées dans l'océan terrestre par (principalement) l'attraction gravitationnelle de la Lune.

Le soleil et la lune produisent l'atmosphère

Entre les brins sont nucleo

composé soit de guanine (G), d'adénine (A), de thymine (T) ou de cytosine (C).
Effet Doppler - Lorsqu'un objet se rapproche ou s'éloigne d'un observateur, cet observateur détectera les ondes de cet objet comme étant de fréquence plus élevée (vers) ou de fréquence inférieure (loin).

La gravité de notre soleil et de la lune nous donne le bas et le haut

de nos océans, mers et eaux.
On pense que notre soleil est une étoile de taille moyenne et pourtant un million de Terres pourraient tenir à l'intérieur du soleil.
Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont pensé que la Terre pourrait être la seule planète de notre système solaire avec de l'eau liquide.

Les almanachs contiennent souvent des données et des informations astronomiques telles que les heures de lever et de coucher du soleil et de la lune, les éclipses, les heures de pleine

ainsi que les prédications. Astérisme : groupe d'étoiles pouvant former une image. Les astérismes sont comme des constellations mais contiennent généralement moins d'étoiles.

De plus, la distorsion des deux causée par

et la rotation rend le binaire variable en continu même lorsqu'il n'y a pas d'éclipse réelle, car nous voyons différentes projections des surfaces déformées lorsque les étoiles se tournent les unes autour des autres.

L'attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune donne naissance à la lune

dans l'océan. Parce que les océans sont fluides, le long de la ligne radiale de la Terre à la Lune, ils contiennent deux renflements causés par l'attraction.

Au fil des années, Newton acheva ses travaux sur la gravitation universelle, la diffraction de la lumière, la force centrifuge, la force centripète, la loi des carrés inverses, les corps en mouvement et les variations de

en raison de la gravité. Son œuvre impressionnante a fait de lui un chef de file de la recherche scientifique.

nous connaissons sur Terre. Les champs gravitationnels de Jupiter et de ses grandes lunes Europa et Ganymède provoquent des renflements de marée dans la croûte solide d'Io qui peuvent atteindre 100 mètres (330 pieds).

. L'attraction gravitationnelle de la Lune est plus forte du côté de la Terre la plus proche de la Lune et plus faible du côté opposé. Comme la Terre, et en particulier les océans, n'est pas parfaitement rigide, elle s'étend le long de la ligne vers la Lune.

Les molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN) se composent de deux longs polymères entrelacés de nucleo

, avec des squelettes constitués de sucres et de groupes phosphate reliés par des liaisons ester, structurés comme la double hélice familière.

Les protéines sont parfois appelées polypep macromoléculaire

parce que ce sont de très grosses molécules et parce que les acides aminés qui les composent sont liés par des liaisons peptidiques.

sur Terre ?
L'attraction gravitationnelle de la lune fait gonfler les océans de la terre. Ce renflement est la marée haute. En fait, la lune fait gonfler les océans à deux endroits, les océans face à la lune et les océans face à la lune.

L'astrologue nous informe au moins de sa source - il s'est inspiré de Fergus Wood et de son livre excentrique sur "Le rôle stratégique des marées de printemps périgées" publié vers 1976. Ironiquement, c'est exactement le même auteur et la même source qui ont inspiré Donald Olson et al.

Les notes incluent une discussion sur les nuages ​​du Titan,

, et les possibilités de flotter des matières organiques sur Titan. Titan Master : livre I. Image 56. 1981. Division Manuscrit. Lectures obligatoires pour le cours de Carl Sagan, « Pensée critique dans des contextes scientifiques et non scientifiques », à l'Université Cornell.

La gravité terrestre maintient la Lune en orbite autour de nous et la Lune à son tour provoque les océans'

. Le côté de la Terre qui fait face à la Lune ressent un peu plus de gravité, tandis que le côté opposé en ressent moins, créant une Terre légèrement oblongue.

"C'est la raison pour laquelle nous avons l'océan

sur Terre, car les forces de marée de la lune et du soleil peuvent tirer sur les océans, créant un renflement que nous ressentons comme une marée haute. Heureusement, sur Terre, seule l'eau des océans est déformée, et seulement de quelques mètres.

La force de marée (ainsi nommée parce qu'elle

sur la Terre) est due à un corps recevant différentes quantités de force gravitationnelle. Si vous tombiez les pieds les premiers dans un trou noir, vos pieds, étant plus proches du trou noir, recevraient une plus grande quantité de force gravitationnelle que votre tête.

Une différence d'attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil provoque

sur Terre. Si la Lune se rapprochait trop de la Terre, la différence d'attraction gravitationnelle de la Terre déchirerait la Lune, et nous nous retrouverions avec un anneau proéminent autour de la Terre et des ports stagnants.

Lorsque la Lune est au-dessus ou directement sous les pieds, la surface terrestre est tirée environ 1 pied plus haut par la force de marée de la Lune. (Notez que cela signifie qu'il y a deux hauts

mesurent généralement environ 6 pieds de haut.

Le vaisseau spatial Voyager a trouvé des volcans crachant du soufre sur le satellite Io de Jupiter qui semblent être entraînés par le broyage

élevé par la planète géante. Ces volcans sont maintenant surveillés par des télescopes terrestres utilisant des caméras sensibles à la chaleur, ou rayonnement infrarouge, des volcans (planche 2.2).

2. Bien avant la cause de

et à la recherche de modèles. Était-ce ce que nous appelons aujourd'hui la science ?

Une séquence hautement conservée de 180 nucléo

commun à de nombreux gènes régulateurs et codant pour la partie de liaison à l'ADN des protéines régulatrices correspondantes.

Voir aussi : gène homéotique, facteur de transcription.
homéostasie - (n.) .

Déchirant l'étoile avec intense

, la matière stellaire a ensuite été balayée en un disque et chauffée à des millions de degrés. Alors qu'une partie du gaz s'enroule dans les mâchoires du trou noir, des jets de matière se forment le long de l'axe de rotation du trou noir.

728 milles au-dessus de la surface, se déplaçant si rapidement sur son orbite qu'elle orbite plus vite que Mars tourne.

de Mars modifient également son orbite, abaissant lentement Phobos de plus en plus près de la surface.

En tant que seul satellite naturel de notre planète, la Lune a une force d'attraction considérable - non seulement par sa force gravitationnelle, qui définit le rythme incessant de la

, mais aussi comme un rappel nocturne que d'autres mondes attendent d'être explorés.

Le peuple Yolngu en Terre d'Arnhem, par exemple, a des histoires de rêve qui expliquent

, les éclipses, le lever et le coucher du soleil et de la lune et les changements de position des étoiles montantes et des planètes tout au long de l'année.

Le centre d'un trou noir, où la courbure de l'espace-temps est maximale. A la singularité, la gravitation

divergent. Théoriquement, aucun objet solide ne peut survivre en heurtant la singularité.
Sirius
Une étoile - La plus brillante. Magnitude apparente -1,46. Étoile de chien.

L'axe de rotation de la Terre est incliné par rapport à son plan orbital, produisant des saisons sur Terre. L'interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune provoque

, stabilise l'orientation de la Terre sur son axe et ralentit progressivement sa rotation.

L'échauffement d'une planète ou d'un satellite à cause du frottement causé par

.
Dilatation du temps
Le ralentissement du temps dans l'espace-temps courbe, censé se produire lorsque l'on s'approche de la vitesse de la lumière ou que l'on traverse l'horizon pair d'un trou noir.

Presque tous les êtres vivants sur Terre sont affectés par les cycles célestes, en particulier le mouvement diurne du Soleil, le

de la lune et les saisons de l'année. Il n'est donc pas surprenant que nos lointains ancêtres aient été curieux du ciel.

On suppose qu'un vaste océan existe sous la croûte glacée d'Europe. Bien qu'Europe soit loin du Soleil, de fortes forces gravitationnelles

causée par la puissante attraction de Jupiter, pourrait créer la chaleur interne nécessaire au maintien de l'eau liquide.
Vie .

Vers la fin du voyage de Voyager, il a été établi que le pep neural de Tuvok

se détérioraient en raison d'une maladie neuronale dégénérative non spécifiée qui ne pouvait être guérie que par Fal-tor-voh, une fusion mentale particulièrement intense avec un membre de sa famille.

Encelade : activité géologique récente (régions légèrement cratérisées), chauffée par

sont fortement influencés par la Lune. Lorsque la Terre tourne sur son axe, l'attraction gravitationnelle de la Lune attire l'océan vers elle. Ainsi, lorsqu'un océan est le plus proche de la Lune, ce sera une marée basse et lorsqu'un océan particulier se trouve du côté opposé de la Terre à la Lune, ce sera une marée haute.

qui est le rapport de la taille à la séparation. Plus la valeur de &eta est grande, plus il sera important d'inclure les effets de la distribution de masse étendue lorsque nous considérons les interactions gravitationnelles, en d'autres termes, plus les couples gravitationnels et

pourrait être.
Pouvez-vous remplir le tableau ci-dessous ?

Ce calendrier, connu sous le nom de calendrier lunaire, a été utilisé par de nombreuses cultures à travers l'histoire. Certains des premiers enregistrements des calendriers lunaires datent de plus de 10 000 ans. La lune provoque également la montée et la chute du niveau de la mer, connues sous le nom de

. Cela est dû à l'attraction gravitationnelle de l'attraction sur les plans d'eau de notre planète.

La Lune de notre planète est la cinquième plus grande lune du système solaire. Seules trois lunes de Jupiter (Ganymède, Callisto et Io) et la lune de Saturne Titan sont plus grosses. L'attraction gravitationnelle de la Lune sur la Terre est si forte qu'elle affecte la

le numéro 37, est situé à environ 3 600 années-lumière de nous. En ce qui concerne les amas d'étoiles ouverts, NGC 2169 est un petit, couvrant seulement 7 années-lumière de diamètre. Ses étoiles ont environ 8 millions d'années et devraient se disperser au fil du temps lorsqu'elles rencontrent d'autres étoiles, des nuages ​​interstellaires et font l'expérience de la gravitation.

Un point où l'espace et le temps sont infiniment déformés, comme le point central d'un trou noir où la matière est concentrée dans une zone de volume nul et de densité infinie. Le centre d'un trou noir, où la courbure de l'espace-temps est à son maximum. A la singularité, la gravitation

Puisque B est maintenant moins massif que A, cependant, les astronomes pensent que B a perdu une grande partie de sa masse d'origine. Les deux étoiles orbitent si près l'une de l'autre (0,062 UA) que, alors que l'étoile B gonflait pour devenir une étoile géante, sa compagne étoile A pourrait produire

dans l'étoile B qui provoque l'écoulement du gaz dans l'enveloppe extérieure maintenant gonflée de B.

l'univers mais sans aucun doute continuent à l'époque actuelle alors que nous observons de nombreuses galaxies dans l'univers local, telles que le complexe M51, montrant les fortes signatures des interactions en cours. Lorsque des rencontres se produisent, la proximité des structures massives met en place de puissantes forces gravitationnelles appelées


4 réponses 4

Si la lune met 7 ans pour faire une orbite, par rapport à la surface, alors elle doit faire une orbite de la planète chaque jour, par rapport au centre de la planète (car elle est presque en orbite géosynchrone)

Si la planète a environ 86 400 secondes par jour (comme la Terre), alors la lune est en orbite à 36 000 km autour de l'équateur, beaucoup plus près que la lune ne l'est réellement. Cela conduirait potentiellement à des marées beaucoup plus importantes. Cependant, le fonctionnement des marées n'est pas de simples renflements. Il y a des courants de marée, la lune génère une vague qui se déplace autour de la Terre, et lorsque cette vague rencontre la terre, elle peut être poussée vers le haut et cela nous donne de grandes marées sur la côte. Le marnage au milieu de l'océan est beaucoup plus petit (environ un mètre). Si la lune ne se déplace pas rapidement par rapport à la surface, ces flux s'arrêteront et la marée côtière sera moindre.

Je ne pense pas qu'il y aurait des courants de marée importants. La lune se déplace si lentement et la marée monterait si lentement que le débit d'eau requis serait très faible. Vous ne pourriez pas surfer sur le raz-de-marée du monde.

Les renflements de marée sont une idéalisation, supposant un monde dans lequel il n'y a pas de terre. En réalité les courants de marée sont fortement déterminés par la forme du terrain https://www.youtube.com/watch?v=ZEhm_ONTQKc

Il y aurait deux renflements de marée, comme sur Terre. Sauf sur Terre, les courants de marée signifient qu'à certains endroits, une marée est plus grande que l'autre.

Je m'attendrais donc à ce que la marée médio-océanique soit beaucoup plus importante, mais l'effet côtier est moindre et il n'y a pas de courants de marée importants. De plus, le réchauffement des marées par la lune de l'intérieur de la planète est beaucoup plus important : je m'attendrais à beaucoup plus d'activité tectonique alors que la planète se plie et grince avec la lune voisine. La lune serait également massive : dix fois plus grosse qu'il n'y paraît dans le ciel. et les éclipses seraient monnaie courante.

dsimanek/scenario/tides.htm, le renflement de marée au milieu de l'océan est

1 mètre. $endgroup$ &ndash Jay Lemmon 9 juillet 17 à 22:14

A partir des chiffres que vous avez donnés (planète et satellite de tailles comparables à la Terre et à la Lune respectivement, 7 ans mois synodique pour le satellite) vous ne pouvez pas vraiment déduire la distance entre la planète et le satellite et donc la magnitude des marées.

La Lune est actuellement à environ 384 000 km de la Terre en moyenne et est verrouillée par marée sur la Terre pour qu'un verrouillage de marée mutuel ait lieu, la Terre devrait ralentir sa rotation et la Lune devrait reculer beaucoup, un processus qui prendrait des dizaines des milliards d'années. La Lune n'est évidemment pas sur une orbite géosynchrone et à mesure qu'elle s'éloignera de la Terre elle le sera encore moins (si vous prenez la valeur de l'OSG d'aujourd'hui, bien sûr !). À mesure que la rotation de la Terre (ou de toute autre planète) ralentit en raison du freinage des marées, l'OSG s'éloignera de la planète.

La distance entre deux corps mutuellement verrouillés par marée dépend de la somme de leur moment cinétique, qui ne peut ni augmenter ni diminuer. Vous pouvez commencer avec n'importe quelle valeur dans une fourchette largement raisonnable. Le moment angulaire dépend de la masse et de la vitesse de rotation, et une planète pourrait éventuellement se retrouver avec une vitesse de rotation presque nulle après sa formation.

Passons à votre question : je pense que, quelle que soit la magnitude des marées, leur fréquence extrêmement basse les rendrait presque imperceptibles. On parle d'un vecteur d'accélération qui met sept ans pour faire le tour d'une planète de la taille de la Terre.

15 mètres, je pense que vous le remarqueriez, même s'il a fallu presque 2 ans pour monter et encore 2 ans pour redescendre. $endgroup$ &ndash Jay Lemmon 10 juillet 17 à 9:58

Pour développer la dernière phrase de pablodf76 :

Si votre planète a une circonférence terrestre de 40 000 km et que votre lune est en orbite une fois tous les sept ans (par rapport à la surface), alors, par rapport à la surface, le pic de vos marées (c'est-à-dire la "vitesse sol" de la lune) seulement se déplace à <1 km/h. Par comparaison, le pic des marées terrestres (qui font effectivement le tour de la planète chaque jour) se rapproche de 1700 km/h. Ainsi, alors que la topographie locale provoquera bien sûr des variations sur le terrain, en général, non, vous n'allez pas voir de flux de marée appréciable.

En fait, si le plan orbital de la lune n'était pas aligné avec le plan de l'équateur de votre planète (géosynchrone mais pas géostationnaire), vous verriez probablement un mouvement de marée nord-sud plus fort qu'est-ouest.

Vos marées seraient ÉNORMES, des centaines ou des milliers de pieds de haut, mais TRÈS lentes. Plutôt "Ne construis rien de permanent ou de cher ici, dans trois ans ce sera sous l'eau. Votre lune devra être environ 10 fois plus proche, toutes choses étant égales par ailleurs. Donnez les lois des carrés décroissants, inversés, votre lune, tout choses égales par ailleurs, aura 100 fois l'influence sur le liquide de surface. Il aurait tellement d'influence que sa gravité devrait être prise en compte dans la conception de structures très hautes. Il pourrait également très bien avoir des effets destructeurs sur le chauffage du cœur et la croûte/ tectonique du manteau.

Autres choses à considérer, SI vous aviez quelque chose que vous n'étiez pas prêt à quitter tous les 2 ans environ (en calculant une marée tous les 3,5 ans, c'est-à-dire un an environ) Toute exploitation minière ne pouvait être effectuée que pendant quelques années à un temps, puis tout l'équipement a été retiré et les mines ont été inondées jusqu'à la prochaine marée « basse ». Toute ville devrait être construite sur des tours suffisamment hautes pour être plus hautes que le niveau de l'eau à marée « haute ». OU vous pourriez construire une ville de structures interconnectées, conçues pour flotter, attachées ou amarrées sur des câbles, des milliers de pieds de long qui remonteraient la marée à chaque fois, ou faire une ville « marche » qui continuerait à bouger pour rester en avance sur la marée. Vous pouvez également ajuster la masse de votre lune pour ajuster la marée à un niveau gérable. Votre scénario, tel qu'il est donné, résulterait en une seule marée de milliers de pieds de haut (ou de profondeur selon le cas) tous les 7 ans, alors explorez comment faire en sorte qu'une civilisation évite son équateur (l'endroit où la gigantesque goutte de liquide de surface s'accumulerait et bouger) ou gardez une longueur d'avance. Vos latitudes équatoriales ont-elles une topographie qui empêcherait une machine de la taille d'une ville de rouler/de marcher dessus tous les 7 ans ? Vos déménageurs ont-ils des plans d'urgence en cas de panne d'une roue, d'un essieu ou d'une jambe. Combien, un nombre ou un pourcentage direct peut baisser avant que la vitesse ou le mouvement vers l'avant ne soit entravé, etc. avoir fin avec ce monde.


Le Triton lunaire de Neptune a-t-il un océan souterrain ?

Triton a été découvert en 1846 par l'astronome britannique William Lassell, mais la plus grande lune de Neptune reste encore un mystère.

Un survol du vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA en 1989 a offert un aperçu rapide du satellite, révélant une composition de surface composée principalement de glace d'eau, ainsi que d'azote, de méthane et de dioxyde de carbone.

Comme la densité de Triton est assez élevée, on soupçonne que la lune a un gros noyau de roche silicatée. Il est possible qu'un océan liquide se soit formé entre le noyau rocheux et la coquille de surface glacée, et les scientifiques cherchent à savoir si cet océan aurait pu survivre jusqu'à présent.

Capturé de la ceinture de Kuiper

Triton, qui mesure environ 2 700 kilomètres de large, a une propriété unique parmi les grandes lunes du système solaire : une orbite rétrograde. [Vidéo : Fly By Neptune's Freezing Moon Triton]

Les planètes se forment à partir d'un disque circumstellaire de poussière et de gaz qui entoure une jeune étoile. Ce disque fait le tour de l'étoile dans une direction, et donc la plupart des planètes et leurs lunes orbitent dans cette même direction. Ces orbites sont connues sous le nom de prograde, et un objet voyou qui orbite vers l'arrière est dit être sur une orbite rétrograde. L'orbite rétrograde de Triton signifie qu'il ne s'est probablement pas formé autour de Neptune.

Le système solaire primitif était un lieu de violence dynamique, avec de nombreux corps changeant d'orbite et s'écrasant les uns contre les autres. Triton est probablement originaire de la ceinture de Kuiper et de l'anneau de corps glacés au-delà de Neptune et a été envoyé vers l'intérieur jusqu'à ce qu'il soit capturé par la gravité de Neptune.

Directement après la capture, la lune aurait été sur une orbite excentrique hautement elliptique. Ce type d'orbite aurait soulevé de grandes marées sur la Lune, et le frottement de ces marées aurait causé une perte d'énergie. La perte d'énergie est convertie en chaleur à l'intérieur de la lune, et cette chaleur a peut-être fait fondre une partie de l'intérieur glacé et formé un océan sous la coquille de glace de Triton.

La perte d'énergie des marées est également responsable du changement progressif de l'orbite de Triton d'une ellipse à un cercle, selon les chercheurs.

Chauffage de l'intérieur

Le frottement des marées n'est pas la seule source de chaleur au sein d'un corps terrestre, il existe également un réchauffement radiogénique. Il s'agit de chaleur produite par la désintégration d'isotopes radioactifs dans une lune ou une planète, et ce processus peut créer de la chaleur pendant des milliards d'années.

Le chauffage radiogénique apporte plusieurs fois plus de chaleur à l'intérieur de Triton que le chauffage par marée, cependant, cette chaleur à elle seule n'est pas suffisante pour maintenir l'océan souterrain à l'état liquide pendant 4,5 milliards d'années.

Mais la dissipation des marées provoque la concentration de la chaleur au fond de la coquille de glace de Triton, ce qui entrave le taux de croissance de la glace et agit efficacement comme une couverture chauffée par les marées. Cette dissipation de marée est plus forte pour des valeurs d'excentricité plus élevées, ce qui signifie qu'elle aurait joué un rôle majeur dans le chauffage du Triton dans le passé.

"Alors que la concentration de la dissipation des marées près du fond des coquilles de glace était connue depuis un certain temps, nous pensons que notre travail est le premier à démontrer qu'il contrôle effectivement le taux de gel et la durabilité des océans souterrains",

a déclaré Saswata Hier-Majumder de l'Université du Maryland. "Le chauffage radiogénique, en comparaison, chauffe la coque uniformément et n'a donc pas une influence aussi disproportionnée que la dissipation des marées."

Soutenir l'océan

Le moment exact où Triton a été capturé par Neptune et le temps qu'il a fallu pour que l'orbite de la lune devienne circularisée sont inconnus.

L'orbite de Triton est actuellement presque exactement circulaire. Il est important d'étudier comment la forme de l'orbite a évolué au fil du temps pour déterminer le niveau de réchauffement des marées qui s'est produit, et donc si l'océan souterrain pourrait encore exister aujourd'hui.

Au fur et à mesure que Triton se refroidit, la calotte glaciaire se développera pour engloutir l'océan sous-jacent. La nouvelle recherche calcule comment l'épaisseur de la coquille de glace peut influencer la dissipation des marées et donc la cristallisation de l'océan souterrain.

Si la coquille de glace de Triton est mince, les forces de marée auront un effet plus prononcé et augmenteront le chauffage. Si la coquille est épaisse, alors la lune devient plus rigide et moins de chaleur de marée se produira.

"Je pense qu'il est extrêmement probable qu'un océan souterrain riche en ammoniac existe à Triton", a déclaré Hier-Majumder. &ldquo[Mais] il existe un certain nombre d'incertitudes dans notre connaissance de l'intérieur et du passé de Triton, ce qui le rend difficile à prédire avec une certitude absolue."

Par exemple, la taille exacte du noyau rocheux de Triton est inconnue. Si le noyau s'avère plus grand que la valeur utilisée dans les calculs, alors il y aura plus de chauffage radiogénique, avec un chauffage supplémentaire augmentant la taille de tout océan existant.

La profondeur de l'océan peut également ne pas être constante à travers la lune, car la dissipation des marées concentre l'énergie près des pôles, ce qui signifie qu'un océan y serait probablement plus profond. De plus, des calculs récents estiment que les corps glacés du système solaire externe pourraient contenir jusqu'à 15 % d'ammoniac. Les matières volatiles riches en ammoniac abaissent la température à laquelle un solide se transforme en liquide, et la présence de ces matières volatiles peut également aider une couche liquide à persister sous la glace.

La vie dans l'océan

Les océans souterrains sur les corps glacés du système solaire pourraient fournir des habitats potentiels à la vie extraterrestre primitive. [5 revendications audacieuses de la vie extraterrestre]

La lune de Jupiter Europa est actuellement le principal candidat pour un tel habitat, bien qu'il y ait encore beaucoup de débats à ce sujet. La probabilité que la vie existe dans les profondeurs de l'océan de Triton est beaucoup plus petite que pour Europe, mais elle ne peut toujours pas être complètement exclue, selon les chercheurs.

L'ammoniac qui est probablement présent dans l'océan souterrain de Triton pourrait agir pour abaisser le point de congélation de l'eau, la rendant ainsi plus propice à la vie. La température de l'océan est encore probablement d'environ moins 143 degrés Fahrenheit (moins 97 degrés Celsius), ce qui ralentirait considérablement les réactions biochimiques et entraverait l'évolution. Cependant, il a été découvert que les enzymes terrestres accélèrent les réactions biochimiques jusqu'à des températures de moins 153 degrés Fahrenheit (moins 103 degrés Celsius).

Une possibilité plus éloignée est que Triton pourrait héberger une vie à base de silicium, en supposant que le silicium puisse réellement être utilisé comme base de la vie au lieu du carbone.

Les silanes, qui sont des analogues structurels des hydrocarbures, pourraient être utilisés comme éléments constitutifs de la vie dans de bonnes conditions. Les températures glaciales et l'abondance limitée de carbone sur Triton pourraient convenir à la vie à base de silicium, mais on ne sait pas assez sur le comportement des silanes dans des conditions aussi inhabituelles pour affirmer fermement qu'une telle vie pourrait exister.

Les recherches de Jodi Gaeman, Saswata Hier-Majumder et James Roberts ont été publiées dans le numéro d'août de la revue Icarus.

Cette histoire a été fournie par Astrobiology Magazine, une publication en ligne parrainée par le programme d'astrobiologie de la NASA.


Satellites planétaires, naturel

IV.E Les satellites d'Uranus

L'axe de rotation d'Uranus est incliné de 98°s par rapport au plan du système solaire. Les observateurs sur Terre voient donc la planète et son système de satellites presque en pôle. Les orbites d'Ariel, d'Umbriel, de Titania et d'Oberon sont régulières, tandis que l'orbite de Miranda est légèrement inclinée. La figure 14 est une image télescopique des satellites. Les modèles orétiques suggèrent que les satellites sont composés de glace d'eau (éventuellement liée avec du monoxyde de carbone, de l'azote et du méthane) et de la roche silicatée. La densité plus élevée d'Umbriel implique que sa composition en vrac comprend une plus grande fraction de matériau rocheux. La fusion et la différenciation se sont produites sur certains des satellites. Les calculs théoriques indiquent que les interactions des marées peuvent fournir une source de chaleur supplémentaire dans le cas d'Ariel.

FIGURE 14a. Vue télescopique d'Uranus et de ses cinq satellites obtenue par C. Veillet sur le télescope danois-ESO de 154 cm. À l'extérieur d'Uranus, ils sont les suivants : Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Oberon.

De la glace d'eau a été détectée par spectroscopie sur les cinq satellites. Leurs albédos relativement sombres (tableau I) sont probablement dus à une contamination superficielle par des matériaux carbonés. Un autre mécanisme d'obscurcissement qui peut être important est le bombardement de la surface par le rayonnement ultraviolet. Les quatre satellites extérieurs présentent tous de grandes surtensions d'opposition, ce qui peut indiquer que les régolithes de ces objets sont composés de matériaux très poreux.

le Voyageur 2 le vaisseau spatial a rencontré Uranus en janvier 1986 pour fournir des observations indiquant qu'au moins certains des principaux satellites ont subi une fusion et un resurfaçage. Une caractéristique de Miranda consiste en une série de crêtes et de vallées allant de 0,5 à 5 km de hauteur (Fig. 14b). Ariel, qui est géologiquement le plus jeune des cinq satellites, et Titania sont recouverts d'un terrain cratérisé traversé par des grabens, qui sont des vallées délimitées par des failles. Umbriel est fortement cratérisé et est le plus sombre des principaux satellites, ce qui indique que sa surface est la plus ancienne. Oberon est également couvert de cratères, dont certains ont des dépôts très sombres sur leurs sols. Les satellites sont spectralement plats, avec des albédos géométriques visuels allant de 0,2 à 0,4, ce qui est cohérent avec une composition de glace d'eau (ou glace méthane-eau) mélangée à un composant sombre tel que du graphite ou du matériau chondritique carboné.

FIGURE 14b. Une mosaïque de Miranda réalisée à partir d'images prises par le Voyageur 2 vaisseau spatial à 30 000-40 000 km de la lune. La résolution est de 560 à 740 m. Un terrain plus ancien et cratérisé est traversé par des crêtes et des vallées, indiquant une activité géologique plus récente.

Voyageur 2 a également découvert 10 nouvelles petites lunes, dont deux qui agissent comme des bergers pour l'anneau externe (epsilon) d'Uranus (tableau I). Ces satellites ont des albédos géométriques visuels de seulement 4 à 9 %. Ils se déplacent sur des orbites assez régulièrement espacées en distance radiale d'Uranus et ont de faibles inclinaisons et excentricités orbitales. Cinq petits satellites supplémentaires (rayons de 10 à 20 km) ont par la suite été découverts par des observateurs au sol (voir le tableau I ).


Évolution de la Terre

D.C. Rubie , . H.J. Melosh, in Traité de géophysique, 2007

9.03.2.1 Accrétion

La physique de base de l'accrétion planétaire est maintenant raisonnablement bien comprise, bien que de nombreux détails restent obscurs (voir Wetherill (1990) et Chambers (2003) pour des revues utiles). La croissance d'objets de la taille d'un kilomètre (planétésimaux) à partir de la nébuleuse poussiéreuse et gazeuse initiale a dû être un processus rapide (se produisant en environ 10 3 ans), car sinon les grains de poussière auraient été perdus en raison de la traînée du gaz. À des tailles >1 km, les interactions gravitationnelles mutuelles entre planétésimaux deviennent importantes. De plus, comme les corps les plus gros subissent la plus grande focalisation gravitationnelle, ils ont tendance à se développer aux dépens des objets environnants plus petits. Cette phase de "croissance galopante", si elle n'est pas interrompue, peut potentiellement entraîner le développement de dizaines à centaines d'embryons de la taille de Mars à la Lune en ∼10 5 ans à une distance d'environ 1 unité astronomique (UA) du Soleil (Wetherill et Stewart, 1993). Cependant, la croissance incontrôlée ralentit à mesure que l'essaim initial de petits corps s'épuise et que la dispersion des vitesses des corps plus gros restants augmente ( Kokubo et Ida, 1998 ). Ainsi, le développement d'embryons de la taille de la Lune à Mars a probablement pris ∼10 6 ans à 1 UA ( Weidenschilling et al., 1997 ), et impliquait des collisions à la fois entre des embryons de taille comparable et entre des embryons et des planétésimaux plus petits. Basé sur des observations astronomiques de disques de poussière ( Haisch et al., 2001 ), la dissipation de tout gaz nébulaire restant a également lieu après quelques millions d'années, l'échelle de temps de dissipation du gaz a des implications à la fois pour l'évolution orbitale des corps (par exemple, Kominami et al., 2005 ), leurs stocks volatils (p. et al., 2001 ), et leurs températures de surface (par exemple, Abe, 1997 ), et est actuellement un paramètre inconnu critique. Les isotopes des gaz nobles, en particulier ceux du xénon, ont été utilisés pour plaider en faveur d'une atmosphère terrestre primordiale, dense et radiativement opaque (par exemple, Porcelli et al., 2001, Halliday, 2003 ), mais cette interprétation reste controversée (voir chapitre 9.02).

Les processus de croissance par collision conduisent à un spectre taille-fréquence particulier des corps qui s'accumulent. Au début, les processus d'accrétion d'emballement produisent un spectre dans lequel le nombre cumulé d'objets (le nombre d'objets égal ou supérieur au diamètre ) est proportionnelle à une puissance inverse de leur diamètre, généralement de forme Nsperme() ∼ b , où b est souvent d'environ 2 ( Melosh, 1990 ). L'une des principales caractéristiques d'une telle distribution est que, bien que les corps les plus petits dominent massivement en nombre, la majeure partie de la masse et de l'énergie réside dans les objets les plus gros. Les impacts d'accrétion sont donc catastrophiques dans le sens où les objets situés à l'extrémité la plus large du spectre de taille dominent la croissance planétaire. Plus tard, au cours de la croissance oligarchique à l'échelle de l'embryon planétaire, les grands corps représentent une fraction encore plus grande du spectre de taille et les impacts géants, c'est-à-dire que les impacts entre des corps de taille comparable dominent l'histoire de la croissance planétaire.

La croissance ultérieure de corps de la taille de la Terre à partir d'embryons plus petits de la taille de Mars est lente, car les embryons ne se développent que lorsque des perturbations gravitationnelles mutuelles conduisent à des orbites croisées. Des simulations numériques montrent que des corps de la taille de la Terre mettent 10 à 100 Ma pour se développer (par exemple, Chambers et Wetherill, 1998 Agnor et al., 1999 Morbidelli et al., 2000 Raymond et al., 2004 ), et le faire à travers un nombre relativement faible de collisions entre des objets de tailles à peu près comparables. Un résultat récent de grande importance est que les observations géochimiques, notamment en utilisant le système isotopique hafnium-tungstène (Hf-W), ont été utilisées pour vérifier les échelles de temps obtenues théoriquement par des simulations informatiques des processus d'accrétion (voir Section 9.03.3.1 ).

Il convient de noter qu'une hypothèse implicite importante de la plupart des modèles d'accrétion à un stade avancé est que les collisions entraînent des fusions. En fait, il est peu probable que cette hypothèse soit correcte ( Agnor et Asphaug, 2004 Asphaug et al., 2006 ) et de nombreuses collisions peuvent impliquer peu de transfert net de matière, bien qu'un échauffement transitoire et un transfert de moment cinétique se produiront. En fait, près de 80 % du manteau de Mercure a peut-être été « perdu » par l'érosion par collision après la formation du noyau, expliquant ainsi la taille énorme de son noyau métallique ( Benz et al., 1988 ). De telles collisions perturbatrices peuvent également avoir influencé l'évolution de la Terre et pourraient expliquer un excès de Fe dans la composition globale de la Terre par rapport aux chondrites C1 ( Palme et al., 2003 ).

Figure 1(a) montre un exemple schématique (obtenu en assemblant deux simulations d'accrétion différentes) de la façon dont approximativement une masse terrestre (1Me) le corps pourrait grandir. Ici, la distribution de masse initiale se compose de 11 embryons de masse lunaire (≈0,01Me) et 900 plus petit (≈0,001Me) planétésimaux sans interaction centrés autour de 1 UA. La ligne continue montre l'augmentation de la masse, et les croix montrent le rapport de masse impacteur:cible γ (tous deux en unités log). Le stade précoce de la croissance est caractérisé par une collision constante avec de petits planétésimaux et des collisions occasionnelles avec d'autres embryons de taille comparable (par exemple, à 0,068 et 1,9 Ma). Parce que les planétésimaux ne se développent pas, le rapport masses impacteur:cible γ des planétésimaux en collision diminue avec le temps où les collisions embryon-embryon apparaissent clairement, ayant γ ∼1. A 2 Ma, l'objet en croissance a une masse de 0,2Me et environ la moitié de cette masse a été délivrée par de gros impacts. Le stade tardif de croissance se compose entièrement d'impacts importants, entre des embryons de masses comparables (γ ∼ 0,5). Cette dernière étape se déroule sur une échelle de temps plus étendue - dans ce cas, la dernière collision significative se produit à 14 Ma, entraînant une masse finale de 0,73Me.

Figure 1 . (a) Croissance schématique d'une proto-Terre, obtenue en assemblant deux simulations d'accrétion. La croissance précoce provient d'Agnor (non publié) où la distribution de masse initiale se compose de 11 embryons (≈0,01Me) et 900 planétésimaux sans interaction (≈0,001Me) centré autour de 1 UA. La croissance tardive provient de la particule 12 du run 3 d'Agnor et al. (1999) . La ligne pointillée verticale indique le temps d'épissage. La ligne continue montre l'évolution de la masse du corps, et les croix indiquent le rapport masses impacteur:cible γ. Les cercles indiquent les collisions embryon-embryon au carré des impacts géants à un stade avancé. La réduction générale de γ avant 2 Ma est le résultat du fait que les planétésimaux ne peuvent pas fusionner entre eux, mais seulement avec des embryons. (b) Production d'énergie correspondante (J kg -1 ). L'énergie cumulée due aux impacts (croix) est calculée à l'aide de l'équation [2] pour chaque impact. Les lignes continues montrent l'énergie cumulée associée à la désintégration des éléments radioactifs 26 Al, 60 Fe et 40 K. Les demi-vies sont de 0,73 My, 1,5 My et 1,25 Gy, respectivement les concentrations en vrac initiales sont de 5 × 10 −7 , 2 × 10 −7 et 4,5 × 10 −7 , respectivement ( Ghosh et McSween, 1998 Tachibana et al., 2006 Turcotte et Schubert, 2002 ).

L'une des questions en suspens les plus importantes concernant cette accrétion tardive est la quantité d'eau qui a été livrée à la Terre. La présence de grandes quantités d'eau dans le manteau précoce aurait des implications profondes pour l'état d'oxydation et la composition du noyau (voir Williams et Hemley (2001) ) en outre, un sous-produit serait une atmosphère de vapeur épaisse, qui serait suffisamment isolante pour assurer un océan magmatique ( Matsui et Abe, 1986 ). Bien que la Terre se soit formée à l'intérieur de la «ligne de neige», où la glace d'eau devient instable, certains de ses planétésimaux constitutifs peuvent avoir été dérivés de plus grandes distances héliocentriques et donc contenir plus d'eau. Simulations ( Morbidelli et al., 2000 Raymond et al., 2004 ) suggèrent qu'une Terre riche en eau est tout à fait probable, mais la nature stochastique des résultats empêche une conclusion ferme. Le mélange radial des planétésimaux n'est clairement pas complètement efficace en raison des caractéristiques différentes des isotopes de l'oxygène de la Terre et de Mars (par exemple, Clayton et Mayeda, 1996).


Effets des forces de marée

Dans le cas d'une sphère élastique infiniment petite, l'effet d'une force de marée est de déformer la forme du corps sans aucun changement de volume. La sphère devient un ellipsoïde avec deux renflements, pointant vers et loin de l'autre corps. Les objets plus gros se déforment en un ovoïde et sont légèrement comprimés, ce qui arrive aux océans de la Terre sous l'action de la Lune. La Terre et la Lune tournent autour de leur centre de masse commun ou barycentre, et leur attraction gravitationnelle fournit la force centripète nécessaire pour maintenir ce mouvement. Pour un observateur sur Terre, très proche de ce barycentre, la situation est celle de la Terre en tant que corps 1 sur laquelle agit la gravité de la Lune en tant que corps 2. Toutes les parties de la Terre sont soumises aux forces gravitationnelles de la Lune, provoquant la l'eau dans les océans à redistribuer, formant des renflements sur les côtés près de la Lune et loin de la Lune. [6]

Lorsqu'un corps tourne alors qu'il est soumis aux forces de marée, le frottement interne entraîne la dissipation progressive de son énergie cinétique de rotation sous forme de chaleur. Si le corps est suffisamment proche de son primaire, cela peut entraîner une rotation qui est verrouillée par la marée sur le mouvement orbital, comme dans le cas de la lune terrestre. Le réchauffement des marées produit des effets volcaniques spectaculaires sur la lune Io de Jupiter. Les contraintes causées par les forces de marée provoquent également un schéma mensuel régulier de tremblements de lune sur la Lune.

Les forces de marée contribuent aux courants océaniques, qui modèrent les températures mondiales en transportant l'énergie thermique vers les pôles. Il a été suggéré qu'en plus d'autres facteurs, les variations de battement harmonique dans le forçage des marées peuvent contribuer aux changements climatiques. Cependant, aucun lien fort n'a été trouvé à ce jour. [7]

Les effets de marée deviennent particulièrement prononcés à proximité de petits corps de masse élevée, tels que les étoiles à neutrons ou les trous noirs, où ils sont responsables de la « spaghettification » de la matière tombante. Les forces de marée créent la marée océanique des océans de la Terre, où les corps attractifs sont la Lune et, dans une moindre mesure, le Soleil. Les forces de marée sont également responsables du blocage et de l'accélération de la marée.


Temps, marées et habitabilité

Gardez un œil sur Gliese 581. Non pas que les nouvelles soient nécessairement bonnes pour nos espoirs d'habitabilité autour de cette étoile - en fait, un article récent suggère tout le contraire. La naine rouge a explosé dans la conscience du public avec l'annonce que l'une de ses planètes — Gl 581 c — pourrait éventuellement supporter des températures clémentes et de l'eau à la surface, au moins par endroits. Mais en explorant cette possibilité, nous obtenons une étude de cas de la science de classe mondiale au travail, analysant les données, proposant des hypothèses, élargissant les options. C'est un processus passionnant à regarder.

Gl 581 d est maintenant en cours d'analyse pour l'habitabilité, tandis que Gl 581 c commence à apparaître de moins en moins comme un foyer de vie. Cela peut prendre des décennies et de nouveaux observatoires spatiaux pour que le problème soit résolu, mais nous avons maintenant une nouvelle vision du Gl 581 c, intégrée dans une étude plus large de l'évolution des marées à mesure que les systèmes planétaires évoluent. L'étude a des implications non seulement pour les mondes rocheux, mais pour la formation planétaire dans de nombreux scénarios.

Les travaux de Brian Jackson, Richard Greenberg et Rory Barnes (Université de l'Arizona) s'appuient sur un fait essentiel : l'orbite d'une planète peut être grandement affectée par les marées que la planète soulève sur son étoile, et sur les marées que l'étoile soulève sur planète. En fait, la distorsion de marée et l'évolution orbitale fonctionnent ensemble, les forces de marée produisant un échauffement interne au détriment de l'énergie orbitale. Ainsi, de nombreuses planètes proches se sont probablement formées plus loin de leur étoile hôte que leur position actuelle. Dans un cas typique, disent les auteurs, le réchauffement des marées augmente à mesure qu'une planète se déplace vers l'intérieur, puis diminue lorsque les marées circularisent l'orbite et arrêtent le mécanisme de chaleur.

Mais chaque cas sera différent, la force et le moment de ces effets déterminant les propriétés d'une planète. L'intention de l'équipe est de construire des histoires de chauffage pour les planètes dont les rayons ont été mesurés, parfois avec des résultats qui diffèrent de la théorie. Et cela me ramène au Gl 581 c, car en termes de planètes dont la masse est inférieure à dix fois celle de la Terre, un tel réchauffement aurait pu jouer un rôle dans le développement géophysique de la planète. L'équipe de l'Arizona constate que la contribution des énergies marémotrices sur deux ‘super Terres’ — Gl 581 c et GJ 876 d — devrait produire un flux de chaleur aux implications profondes :

Parmi les planètes à l'échelle terrestre, nous constatons que le réchauffement des marées peut avoir dominé l'évolution géologique et géophysique des planètes et contrôler leur caractère actuel. Le taux de réchauffement de marée pour GJ 876 d peut être d'ordres de grandeur supérieurs à la grandeur considérée par Valencia et al. être géophysiquement significatif. Pour Gl 581 c, le chauffage par marée peut produire un flux de surface environ trois fois supérieur à celui de Io, suggérant la possibilité d'une activité géologique majeure.

Trois fois celui de Io ? Gl 581 c a l'air moins hospitalier tout le temps. Le cas du GJ 876 d est encore plus extrême. Cette "super-Terre" de 5,89 masses terrestres n'a pas été dans l'image de l'habitabilité car son orbite de deux jours la maintient beaucoup trop près de son étoile pour que l'eau liquide existe. Mais alors que la planète a été considérée comme vulnérable au stress des marées, je ne pense pas que quiconque était préparé à ce que l'équipe de l'Arizona a découvert :

Le chauffage radiogénique de GJ 876 d aurait pu être suffisant pour initier la tectonique des plaques, mais nos résultats indiquent que le chauffage des marées peut avoir été un contributeur majeur au caractère géologique et géophysique de la planète. La chaleur des marées a fourni une composante importante du bilan thermique de cette planète, peut-être la composante dominante au moins dans le passé

10 8 ans Le taux de réchauffement des marées serait si important, en fait, qu'il est peu probable que GJ 876 d soit un corps solide et rocheux.

Je me suis concentré uniquement sur deux super-Terres ici, mais l'article propose également des vues intéressantes sur des planètes comme HD 209458 b, dont le rayon est plus grand que prévu, et HAT-P-2 b, dont le rayon est bien en deçà des prévisions. Les histoires de réchauffement des marées peuvent nous aider à comprendre ces anomalies apparentes. Le papier est Jackson, Greenberg et Barnes, “Tidal Heating of Extra-Solar Planets,” accepté par le Journal d'astrophysique (abstrait).

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Hmmm, ça n'a pas l'air bien pour les planètes Gliese. Les forces titales ont été au début une préoccupation pour les systèmes planétaires des étoiles naines rouges, n'étaient-ce pas Paul ? Surtout s'il y avait des mondes rocheux, ils seraient bloqués par la marée avec une face vers le primaire.

Et si on était un peu plus loin que le classique ‘sweet spot’ ? Si l'orbite n'est pas trop elliptique et que les forces de marée étaient juste suffisantes pour la tectonique des plaques, la chaleur générée pourrait rendre les conditions quelque peu vivables (?)

papa2059, vous avez raison, nous avons déjà eu des inquiétudes concernant les forces de marée et les naines rouges, bien que l'écluse de marée ne soit pas nécessairement un obstacle lorsqu'il s'agit de conditions habitables sur au moins une partie de la surface de la planète . Il me semble, après avoir lu le présent article, que nous avons un long chemin à parcourir pour caractériser ces forces et leur effet potentiel au fil du temps. Je sais que Paul Shankland de l'US Naval Observatory, un acteur majeur dans la chasse aux planètes M-naines, pense que ces étoiles offriront de nombreuses planètes potentiellement habitables, donc je n'effacerais rien pour le moment, sauf peut-être GJ 876 !

Gl 581 c, on vous connaissait à peine !

Sérieusement, cependant, nous avons besoin d'améliorations qui permettront non seulement d'identifier mais aussi d'observer des planètes semblables à la Terre. Notre science et notre culture seront totalement altérées (et, j'ose l'espérer, pour le mieux) par de telles avancées.

Propulseurs radiatifs sur les planètes extrasolaires proches

Résumé : Les atmosphères des planètes extrasolaires proches absorbent la majeure partie du rayonnement stellaire incident, advectent cette énergie, puis réémettent des photons dans des directions préférentielles. Ces photons emportent l'élan, appliquant une force sur la planète. Ici, nous évaluons les changements séculaires résultants de l'orbite, connus sous le nom d'effet Yarkovsky. Pour les planètes en transit connues, les changements fractionnaires typiques du demi-grand axe sont d'environ 1% au cours de leur durée de vie, mais pourraient aller jusqu'à

5% pour les planètes proches comme OGLE-TR-56b ou les planètes gonflées comme TrES-4.

Nous discutons de l'origine de la corrélation entre le demi-grand axe et la gravité de surface des planètes en transit en termes de divers processus physiques, constatant que les propulseurs radiatifs sont trop faibles d'un facteur 10 environ pour établir la limite inférieure qui provoque la corrélation.

Commentaires : 4 pages, accepté à ApJL

Sujets : Astrophysique (astro-ph)

Citer comme : arXiv:0803.1839v1 [astro-ph]

De : Daniel Fabrycky [voir l'e-mail]

[v1] Jeu, 13 mars 2008 18:35:03 GMT (26kb)

Le réchauffement des marées peut améliorer les chances d'habitabilité sur des planètes de taille inférieure à la Terre. L'une des raisons pour lesquelles Mars est si inhabitable est qu'elle est géologiquement morte.

Si vous regardez ce que nous savons de l'histoire de la Terre et de Mars, le facteur le plus important dans le maintien de l'habitabilité semble être l'activité géologique. Il aide à maintenir un certain degré de stase contre le forçage externe de l'environnement et il maintient également un déséquilibre chimique, qui peut fournir une source d'énergie pour la vie.

Les forces de marée pourraient fournir une énergie utile pour garder les planètes au chaud, surtout si ces planètes sont des lunes ! Regardez Io et Europa, puis imaginez-les un peu plus gros. Leur réchauffement par marée pourrait-il aider à maintenir une atmosphère de serre profonde sur une lune de la taille de Mars ou de la Terre ?

Cela pose la question de savoir quel genre de planète Gliese 876d est réellement. S'il est rocheux, peut-être existe-t-il un océan de magma mondial ? Qu'en est-il sur une planète où le composant principal par composition est la matière glacée ?

De plus, il y a la question de la quantité d'énergie qui va dans le volcanisme et de la quantité d'énergie qui va dans le déplacement des plaques tectoniques à la surface de la planète.

Une chose semble assez certaine : étant donné la combinaison d'une gravité élevée et d'une fonte importante, ces planètes ne sont pas des endroits où s'attendre à un relief vertical important.

Encore une fois, dans le battage médiatique récent sur les planètes stellaires M, les gens oublient à quel point la HZ est étroite pour une naine rouge M typique, plusieurs MILLIERS ou moins de la luminosité du soleil. Mis à part les barrages de marée, la probabilité extrêmement faible de trouver une planète rocheuse dans des ZS aussi minuscules va à l'encontre même du grand nombre de naines M.

Malheureusement, les étoiles F ont de grandes ZS contenant potentiellement plusieurs candidats planètes « terrestres », mais leurs durées de vie plus courtes auraient tendance à migrer la ZS vers l'extérieur trop rapidement pour que la vie multicellulaire évolue, en supposant (une grande) que l'histoire de la Terre est typique .

Le fait que nous ayons trouvé plusieurs planètes dans ou à proximité de la naine rouge CHZ pourrait signifier qu'il n'y a pas de distribution aléatoire des orbites planétaires. De nombreux cosmogonistes s'attendent à une sorte de mise à l'échelle dépendante de la masse de l'étoile, rendant ainsi les planètes dans le CHZ plus probables que le hasard seul.

Les forces de marée accrues pourraient permettre la biocompatibilité de l'eau liquide encore plus loin que quiconque ne l'avait deviné jusqu'à présent. Certainement un processus à surveiller alors que le décompte des planètes naines rouges augmente.

Adam,
Je ne pensais pas tellement aux lunes mais à une planète quelque part entre la masse de Mars et de la Terre, verrouillée par les marées, et dont l'excentricité orbitale était pompée par une planète plus grande.

Il existe des preuves que les planètes verrouillées par les marées peuvent être habitables, le transfert de chaleur est suffisant pour empêcher l'atmosphère de geler. Et l'activité tectonique est certainement susceptible d'aider à cet égard.

J'ai pu voir le chauffage marémotrice aider l'habitabilité des manières suivantes :
i) Création et maintien d'un aimant qui aiderait à prévenir la perte atmosphérique (Bien que cet argument soit discutable car la période orbitale de la planète et donc sa période de rotation serait en semaines, et Io, qui tourne tous les 1,7 jours n'a pas de champ magnétique pour une raison quelconque.)
Quoi qu'il en soit, le primaire, étant une naine rouge, émettrait beaucoup moins d'UV, ce qui ralentirait la perte atmosphérique.

ii) Une fois que le cycle des carbonates a éclairci l'atmosphère et que la planète a gelé, un volcanisme plus actif inverserait ce processus plus rapidement. Même si la planète gelait complètement, le volcanisme actif maintiendrait les océans souterrains et maintiendrait la calotte glaciaire suffisamment mince pour que des fissures puissent s'ouvrir à la surface permettant la photosynthèse.

Je pense aussi que les planètes verrouillées par les marées, en raison de leurs extrêmes, auraient une ZT plus large que les planètes avec des conditions plus équitables sur toute leur surface. Parce qu'il est difficile de geler le point sous-solaire d'une planète verrouillée par les marées ou de faire fondre le point antisolaire, ils résisteraient à l'emballement de la serre ou au gel.

En fait, étant donné les différences de ce type de planète par rapport à la Terre, je pense que plutôt que d'utiliser le terme « Zone Habitable » qui implique que des humains pourraient y vivre, j'utiliserais le terme « Zone porteuse de vie.

Parce que les naines rouges sont très courantes et que je suppose que les petites planètes sont plus courantes que les plus grandes, alors ce scénario de tri a une probabilité raisonnable.

« Le fait que nous ayons trouvé plusieurs planètes dans ou à proximité de la naine rouge CHZ pourrait signifier qu'il n'y a pas de distribution aléatoire des orbites planétaires. De nombreux cosmogonistes s'attendent à une sorte de mise à l'échelle dépendante de la masse de l'étoile, rendant ainsi les planètes dans la CHZ plus probables que le hasard seul.

Bien que la science ne soit pas solide, je pense également que la distribution n'est PAS aléatoire et qu'elle s'adapte quelque peu à la masse, mais faites le calcul. Supposons que le soleil HZ pour qu'une planète semblable à la Terre survive plusieurs MILLIARDS d'années sans gel total ni emballement de la chaleur permettant l'évolution de la vie multicellulaire complexe est disons 30 millions de miles, une fenêtre décente pour avoir une forme de planète terrestre dans. Cependant, étant donné cela, la HZ d'une naine M typique de moins d'une masse solaire est inférieure à 1 million de miles. Luminosité et SQRT. Ainsi, le fait qu'il y ait plusieurs dizaines de fois plus de Ms que de Gs est plus qu'atténué par la faible probabilité qu'une planète de style terrestre frappe cette très petite HZ.

Et c'est oublier les problèmes de marée gênants soulevés dans cette discussion.

Si au lieu de nous lancer dans les maths, nous examinons les données…

Si philw1776 est correct, alors les planètes dans les zones habitables des naines M seraient extrêmement rares, mais à la place nous avons deux systèmes avec des planètes dans la HZ (dont les deux peuvent avoir jusqu'à deux planètes dans la HZ), sur un total de environ huit systèmes planétaires connus autour des naines M. Cela me semble incroyablement improbable si de telles planètes sont aussi rares que philw1776 le prétend.

J'ai examiné l'espacement planétaire moyen autour de la zone habitable pour tenter d'obtenir une réponse quantitative à la probabilité que les planètes tombent dans une naine rouge HZ. Les calculs que j'ai faits sont très ponctuels et approximatifs et il n'y a pas d'échantillon statistiquement significatif pour conclure quoi que ce soit, néanmoins, je pense que vous pouvez vous faire une idée en examinant la situation.

Si vous regardez le soleil et supposez comme philw1776 que la HZ a une largeur de 30 millions de miles et si vous regardez l'espacement planétaire moyen autour de la Terre (40 millions de miles), vous pouvez supposer que dans n'importe quel système solaire donné, le serait 75% de chances qu'une planète tombe dans la zone habitable.

Si vous regardez un nain M3/M4 comme le GL 581 et le GL 876, le HZ est de 3 à 4 millions de milles. L'espacement planétaire à environ cette distance, si nous regardons les systèmes GL 581, GL 876 et 55 cancri (et supposons qu'il y a au moins une planète supplémentaire entre GL 876 b & c) est de l'ordre de 4 millions de milles donc la probabilité d'une planète tombant dans la HZ tombe à 25 %. Bien que cela soit moins fréquent que pour les étoiles semblables au soleil, ce n'est pas extrêmement rare.

En fait, il est probablement préférable de faire cette analyse dans l'espace logarithmique plutôt que linéaire : une règle d'espacement de la forme une=UNE exp(Bn) correspond à la fois à notre propre système solaire (avec les planètes en position m=1,2,3,4,6,7,8,9) et 55 Cancri (1,2,3,4,6).

La valeur de B, qui représente l'espacement des planètes dans l'espace logarithmique semble aller d'environ 0,6 à 1 pour la plupart des systèmes connus (y compris les systèmes naines rouges). La largeur logarithmique de la zone habitable n'est pas affectée par la mise à l'échelle de la luminosité. prendre une HZ de 0,95 à 1,6 UA dans notre système solaire correspond à une largeur logarithmique d'environ 0,5. Des définitions plus libérales de la HZ pourraient porter ce chiffre jusqu'à 0,8 ou plus, ainsi les systèmes avec 1-2 planètes dans la zone habitable sont tout à fait plausibles et devraient être assez fréquents, même autour des naines M.

Pour référence, les configurations planétaires que j'ai étudiées pour les systèmes nains M, ainsi que l'erreur sur la régression linéaire dans l'espace logarithmique et la valeur de B:
Gliese 581 (1,2,3): err=0.27 B=0.9
Gliese 581 (1,2,4) : err=0,02 B=0.6
Gliese 876 (1,3,4): err=0.24 B=0.8
Gliese 876 (1,4,5): err=0.08 B=0.6

Détection au sol du sodium dans le spectre de transmission de l'exoplanète HD209458b

Auteurs : I.A.G. Snellen, S. Albrecht, E.J.W. de Mooij, R.S. Le Poole (Observatoire de Leyde)

Résumé : [Contexte] La première détection d'une atmosphère autour d'une planète extrasolaire a été présentée par Charbonneau et ses collaborateurs en 2002. Dans le spectre de transmission optique de l'exoplanète en transit HD209458b, un signal d'absorption du sodium a été mesuré à un niveau de 0,023+-0,006 %, en utilisant le spectrographe STIS du télescope spatial Hubble. Malgré plusieurs tentatives, jusqu'à présent, seules les limites supérieures de l'absorption du Na D ont été obtenues à l'aide de télescopes depuis le sol, et le résultat HST doit encore être confirmé.

[Objectifs] Les objectifs de cet article sont de ré-analyser les données prises avec le spectrographe à haute dispersion sur le télescope Subaru, de corriger les effets systématiques dominant la qualité des données et d'améliorer les résultats précédents présentés dans la littérature.

[Méthodes] Le processus de réduction des données a été modifié à plusieurs endroits, permettant surtout de petits décalages dans la solution de longueur d'onde. La profondeur relative de toutes les raies dans les spectres, y compris les deux raies D du sodium, est fortement corrélée avec le niveau de comptage continu dans les spectres. Ces variations sont attribuées à des effets de non-linéarité dans les CCD. Après suppression de cette relation empirique, les incertitudes dans les profondeurs de ligne ne sont qu'une fraction au-dessus de celles attendues des statistiques photoniques.

[Résultats] L'absorption de sodium due à l'atmosphère de la planète est détectée à >5 sigma, à un niveau de 0,056+-0,007% (bande 2 & 2153.0 Ang), 0,070+-0,011% (bande 2 & 2151,5 Ang), et 0,135+-0,017% (bande 2 & 2150,75 Ang). Il n'y a aucune preuve que le signal d'absorption planétaire est décalé par rapport à l'absorption stellaire, comme récemment revendiqué pour HD189733b. Les mesures dans les deux bandes les plus étroites indiquent qu'un certain signal est en cours de résolution.
[abrégé]

Commentaires : Latex, 7 pages : accepté pour publication dans Astronomy & Astrophysics

Sujets : Astrophysique (astro-ph)

Citer comme : arXiv:0805.0789v1 [astro-ph]

De : Ignas Snellen [voir l'e-mail]

[v1] Mer 7 mai 2008 07:44:22 GMT (79kb)

Les marées et l'évolution de l'habitabilité planétaire

Auteurs : Rory Barnes, Sean N. Raymond, Brian Jackson, Richard Greenberg

Résumé : Les marées soulevées sur une planète par la gravité de son étoile hôte peuvent réduire le demi-grand axe orbital et l'excentricité d'une planète. Cet effet n'est pertinent que pour les planètes en orbite très proche de leurs étoiles hôtes. Les zones habitables des étoiles de faible masse sont également proches et les marées peuvent modifier les orbites des planètes à ces endroits.

Nous calculons l'évolution des marées d'hypothétiques planètes terrestres autour d'étoiles de faible masse et montrons que les marées peuvent faire évoluer les planètes au-delà du bord intérieur de la zone habitable, parfois en moins d'un milliard d'années. Cette migration nécessite de grandes excentricités (>0.5) et des étoiles de faible masse (<0.35 M_Sun). Une telle migration peut avoir des implications importantes pour l'évolution de l'atmosphère, le réchauffement interne et l'hypothèse de Gaia.

De même, une planète détectée à l'intérieur de la zone habitable aurait pu être habitable dans le passé. Nous considérons l'habitabilité passée des objets récemment découverts,

5 M_Terre planète, Gliese 581 c. Nous constatons qu'il aurait pu être habitable pour des choix raisonnables de propriétés orbitales et physiques il y a à peine 2 Gyr.

Cependant, lorsque nous incluons des contraintes dérivées des compagnons supplémentaires, nous voyons que la plupart des choix de paramètres qui prédisent l'habitabilité passée nécessitent que les deux planètes intérieures du système aient croisé leur résonance de mouvement moyenne 3:1 mutuelle. Comme ce croisement aurait probablement entraîné une capture de résonance, ce qui n'est pas observé, nous concluons que Gl 581 c n'a probablement jamais été habitable.

Commentaires : 31 pages, 10 figures, accepté en Astrobiologie. Une version avec des chiffres en pleine résolution est disponible à cette URL http


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Le temps et les marées ont un effet sur la vie

La création de la vie sur notre planète a été une affaire de longue haleine, qui a nécessité plus d'un milliard d'années de traitement chimique et biochimique après la formation de la planète il y a environ 4,5 milliards d'années. Techniquement, la vie a commencé il y a environ 3,8 milliards d'années dans une oasis propice à la vie sur la planète, ce qui signifie que les conditions correctes étaient réunies pour qu'une soupe chimiquement riche réagisse à quelque chose comme un afflux de chaleur ou un éclair, produisant le premier êtres vivants. Il y a suffisamment d'ambiguïté là-dedans pour que n'importe qui puisse proposer une théorie sur ce qui s'est passé (y compris des théories assez époustouflantes sur les LGM, les divinités itinérantes, etc.), mais le consensus scientifique (basé sur des recherches vérifiables) est que la vase primale s'est finalement combinée d'une manière qui a conduit aux premières formes de vie, et à partir de là, c'était l'évolution jusqu'au bout, bébé.

Avant que tout cela ne se produise, cependant, la planète devait se former, et elle devait le faire au bon endroit. Il y a le hic. Si une planète se forme trop près de son étoile, sa surface est grillée. Mercure en est un bon exemple ici : sa surface est alternativement rôtie à la flamme puis refroidie alors qu'elle tourne sur son axe à seulement 69 millions de kilomètres du Soleil. Éloignez-vous trop du Soleil, disons dans le royaume des géantes gazeuses, et il fait trop froid pour qu'une planète à corps dur (c'est-à-dire rocheuse) forme la vie.

Cependant, la distance n'est pas la seule caractéristique à prendre en compte. Il y a aussi une petite chose appelée "marées" et je ne parle pas simplement des marées océaniques que nous connaissons ici sur Terre, bien qu'elles fassent partie intégrante du même phénomène.

La lune de Jupiter Io est chauffée par le frottement des marées.

Lorsque deux corps interagissent l'un avec l'autre, les interactions gravitationnelles peuvent pousser et tirer sur leurs surfaces, créant des marées et cela les chauffe également.

La lune Io de Jupiter montre un cas extrême de réchauffement des marées. Les interactions gravitationnelles entre Jupiter et cette minuscule lune et ses lunes sœurs Europa et Ganymède font gonfler la surface de haut en bas. Cela chauffe également l'intérieur d'Io et le résultat final est une lune volcanique.

Le réchauffement des marées entre une étoile et sa planète (ou même une planète et ses lunes) peut entraîner la tectonique des plaques. La Terre a des plaques, est chauffée de l'intérieur et a également une relation de "marée" avec la Lune. Le sous-sol de notre planète est essentiellement composé de sept plaques principales (et de plusieurs plus petites) et les continents et les océans chevauchent. (Pour en savoir plus sur la tectonique des plaques sur Terre, allez ici ou ici.). Entre autres choses, la tectonique empêche l'accumulation excessive de dioxyde de carbone dans l'atmosphère planétaire. S'il n'avait pas effectué ce service sur Terre, nous aurions peut-être une atmosphère de serre mortelle comme celle de Vénus.

Un groupe de scientifiques de l'Université de l'Arizona étudie le rôle que jouent ces marées sur les planètes et quelle influence elles peuvent avoir sur l'évolution de la vie sur des planètes rocheuses autour d'autres étoiles. Brian Jackson, Rory Barnes et Richard Greenberg du Lunar and Planetary Laboratory de l'UA ont fait un exposé lors de la réunion de la Division des sciences planétaires à Ithaca, New York, et y disent que les marées peuvent jouer un rôle majeur dans le réchauffement des planètes terrestres. De telles marées pourraient créer des scènes d'enfer incroyable sur des mondes extraterrestres rocheux qui seraient vivables si les conditions étaient meilleures. Et la chaleur des marées peut fonctionner à l'envers, créant des conditions favorables à la vie sur des planètes qui seraient autrement invivables.

Une carte des plaques tectoniques de la Terre – ont-elles aidé la vie à démarrer ?

Cela signifie que lorsque les astronomes recherchent des mondes sur d'autres planètes, ils pourraient avoir besoin d'examiner les exoplanètes en détail pour voir si le réchauffement des marées (de leurs étoiles ou des interactions avec d'éventuelles lunes) joue un rôle dans leurs facteurs d'habitabilité. Récemment, des soi-disant « super Terres » ont été découvertes autour d'autres étoiles. Ces planètes sont entre deux et dix fois plus massives que la Terre. S'ils SONT vraiment semblables à la Terre (ce qui signifie qu'ils sont des corps rocheux de la taille de la Terre ou plus gros), alors il est possible que le réchauffement des marées dû aux interactions avec leur étoile ou les lunes voisines soit suffisamment important pour les faire fondre, ou au moins produire volcanisme à un niveau que nous voyons à Io. Cela leur donnerait de très mauvaises perspectives d'être des planètes porteuses de vie, et elles ressembleraient davantage à des "super-Ios".

Plus une planète est massive, plus les effets du réchauffement des marées seront importants sur sa surface et son intérieur. Cela signifie que les super-Terres les plus facilement détectables pourraient être dominées par l'activité volcanique, ce qui est l'une des grandes conclusions auxquelles l'équipe de l'Université de l'Arizona est parvenue dans ses recherches. Ainsi, les premières planètes semblables à la Terre trouvées seront les plus faciles à repérer, et donc elles seront grandes. Cela signifie qu'ils seront probablement fortement chauffés et auront de gros volcans.

Une super-Terre avec une tectonique des plaques et des forces de marée a besoin de la bonne quantité des deux pour soutenir la vie.

Et comme les astronomes trouvent des planètes semblables à la Terre dans ce qu'ils appellent la "zone habitable" autour d'autres étoiles, ces planètes pourraient bien NE PAS être habitables si elles sont assommées par le réchauffement des marées.

D'un autre côté, si une planète est plus petite qu'elle ne devrait l'être, ou peut-être se trouve en dehors de la zone habitable, elle pourrait encore supporter la vie si elle est chauffée par des interactions de marée qui pourraient provoquer un dégazage de volatiles (gaz, glaces) qui enrichissent une planète& Ambiance #8217s avec les bonnes choses nécessaires à la vie. Le chauffage par marée peut également générer des océans liquides sous la surface sur des planètes rocheuses riches en eau qui seraient autrement gelées, tout comme le chauffage par marée est censé réchauffer un océan d'eau liquide sous la surface sur la lune Europa de Jupiter.

En outre, le réchauffement des marées pourrait produire suffisamment de chaleur pour entraîner la tectonique des plaques pendant des milliards d'années, suffisamment longtemps pour que la vie apparaisse et s'épanouisse.

Ainsi, pour ceux d'entre vous qui comptent à la maison, la liste des ingrédients pour la vie s'affine de plus en plus. Et, lorsque nous regardons d'autres planètes dans notre recherche de la vie, nous avons besoin de savoir où la planète existe par rapport à son étoile, depuis combien de temps elle existe, si elle peut fournir de l'eau, de la chaleur et de la "nourriture" pour la vie, et maintenant, qu'il soit ou non soumis à l'application correcte de la force de marée.


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