Astronomie

A quoi pourrait ressembler la surface du noyau rocheux de Jupiter ?

A quoi pourrait ressembler la surface du noyau rocheux de Jupiter ?

Jupiter est supposé, dans certains modèles, avoir un noyau rocheux de la taille de quelques Terres. Si nous pouvions voir à travers l'atmosphère gazeuse épaisse, quelles caractéristiques topographiques pourrions-nous trouver sur le noyau rocheux ? Je sais qu'aucune sonde n'a jamais envoyé de données de la surface solide (hypothétique) de Jupiter, et que les orbiteurs ne peuvent probablement pas pénétrer les nuages ​​pour produire une carte topographique, mais avons-nous au moins des suppositions éclairées sur le type de caractéristiques de surface et ne sont pas susceptibles d'exister? Par exemple, étant donné la gravité massive de Jupiter, la surface serait-elle extrêmement lisse ? Ou ne serait-il pas hors de question d'observer des choses comme des cratères d'impact ou des chaînes de montagnes ?


La réponse à votre question n'est pas connue pour le moment. De la section Structure interne de la page Wikipédia de Jupiter,

Jupiter est pensée consister en un noyau dense avec un mélange d'éléments, une couche environnante d'hydrogène métallique liquide avec un peu d'hélium et une couche externe principalement d'hydrogène moléculaire. Au-delà de ce schéma de base, il y a une incertitude encore considérable. Le noyau est souvent décrit comme rocheux, mais sa composition détaillée est inconnue, tout comme les propriétés des matériaux aux températures et pressions de ces profondeurs (voir ci-dessous). En 1997, l'existence du noyau a été suggérée par des mesures gravitationnelles, indiquant une masse de 12 à 45 fois celle de la Terre, soit environ 4 % à 14 % de la masse totale de Jupiter.

(c'est moi qui souligne)

L'idée que le noyau soit « rocheux » ou composé d'hydrogène métallique est encore inconnue. En savoir plus à ce sujet est l'un des objectifs de la mission Juno actuellement en orbite. Nous obtiendrons peut-être de meilleurs modèles de la structure interne de Jupiter dans les années à venir, mais à ce stade, nous ne savons tout simplement pas.


Il n'y aura pas de caractéristiques de surface.

Tout d'abord, supposons que vous puissiez regarder à travers une épaisse soupe d'hydrogène métallique. Ce matériau a des densités commençant à celle de l'eau, allant jusqu'aux densités de roche solide et même au-dessus, tout en restant liquide.
En passant : aucune sonde spatiale ne pourra jamais examiner ce gâchis. Seules les mesures gravitationnelles seront utiles.

Ces dernières années, il a été démontré que dans de telles conditions, les minéraux typiques ne sont pas thermodynamiquement stables et se dissolvent donc dans le mélange hydrogène-hélium.
Ainsi, le noyau n'aura pas de frontière bien définie, mais il ressemblera davantage au croquis suivant (emphase sur le croquis !) :

que j'ai extrait du site Web de cet auteur, qui contient également de nombreux documents de recherche approfondie liés.

En bref: Essentiellement, toutes les caractéristiques topographiques peuvent être exclues. Cette chose là-bas sera un gâchis liquéfié à haute pression.

Il est bien sûr correct de dire que Jupiter n'a peut-être même pas de noyau, mais pour construire une planète avec une masse de Jupiter et un rayon de Jupiter, il faut généralement une certaine quantité de matériau à Z élevé dans le noyau, c'est pourquoi le noyau- l'idée est très séduisante.
De plus, en faisant le tour des conférences cette année, il semble que JUNO trouve un noyau de 5 à 25 masses terrestres, mais il n'y a pas encore de publication à ce sujet.


Que vous arriverait-il si vous essayiez de vous tenir sur Jupiter ?

Ignorons un instant les conditions extrêmes (gravité, pression atmosphérique, température élevée et vents) que l'on trouve sur la planète géante, et descendons simplement dans l'atmosphère. Ce que nous verrions est un spectacle pas comme les autres.

Loin sous l'atmosphère de Jupiter se trouve un gigantesque océan d'hydrogène métallique liquide, qui ressemblerait et se comporterait comme du mercure, sauf que l'hydrogène a 60% de la densité de l'eau. Il faudrait donc s'enfoncer sur des dizaines de milliers de kilomètres pour atteindre un noyau rocheux chaud, fondu et éventuellement solide.

L'intérieur de Jupiter n'est pas précisément cartographié – c'est l'un des objectifs scientifiques de la mission Juno, qui vient d'atteindre Jupiter. La sonde utilisera des mesures gravitationnelles et électromagnétiques précises pour cartographier ce qui se passe sous les nuages ​​de Jupiter.

Mais cela fait 20 ans, alors supposons que nous pouvons continuer vers le bas. À 500 kilomètres (310 miles), la visibilité a presque complètement disparu et les épais nuages ​​d'ammoniac tourbillonnent tout autour de nous, avec des vitesses de vent d'environ 100 mètres (330 pieds) par seconde.

Sous les nuages ​​d'ammoniac, il y a plus de nuages ​​d'eau et des effets atmosphériques plus complexes que Juno, espérons-le, clarifiera. La technologie actuelle aura déjà été pulvérisée et nos restes se déplaceront désormais vers une couche d'hydrogène fluide supercritique - quelque chose qui n'est pas tout à fait un gaz mais pas exactement un liquide non plus.

Après environ 2,5 heures d'exploration, nous aurons atteint l'océan d'hydrogène métallique liquide. Des éléments lourds pourraient atteindre le centre après de nombreuses heures de chute. Donc, vous ne pouviez pas exactement vous tenir sur cet océan. Mais en dessous, on pense que Jupiter peut en effet avoir un noyau rocheux, peut-être quelque peu similaire aux planètes terrestres. Juno aidera à répondre à cette question au cours de sa mission.

Jupiter possède la majeure partie de la masse planétaire du système solaire et pourrait facilement contenir toutes les autres planètes à l'intérieur. Il y a une raison pour laquelle c'est le roi planétaire du système solaire.


Rapports : les astronomes capturent l'impact sur la surface de Jupiter

Une boule de feu considérée comme un astéroïde ou une comète frappant la surface de Jupiter a été capturée par deux astronomes amateurs tôt lundi, rapporte spaceweather.com.

L'un des astronomes, identifié comme George Hall de Dallas, a publié une capture d'écran dans plusieurs rapports et a écrit sur la découverte sur son blog, George's Astrophotography.

"L'impact a été observé visuellement par Dan Peterson ce matin", a écrit Hall, attribuant à un autre passionné de l'espace l'observation initiale et la publication de ce qu'il a vu en ligne.

"Quand j'ai vu le post, je suis retourné et j'ai examiné les vidéos que j'avais collectées ce matin...", a-t-il écrit dans un post décrivant comment il avait capturé une vidéo de l'impact. "La vidéo a été capturée avec un 12 & 034 LX200GPS, 3x Televue Barlow et une caméra Point Grey Flea 3. Le logiciel de capture était Astro IIDC.

Hall a posté une vidéo de quatre secondes de l'impact. Il a écrit qu'il avait été pris vers 6 h 35 lundi sur sa page Flickr.

Spaceweather.com compare les images de Hall avec d'autres impacts sur la surface de Jupiter rapportés par la NASA en 2009 et 2010.

Un article de la NASA Science News de septembre 2010 déclarait : « Jupiter est étonnamment souvent touchée par de petits astéroïdes, illuminant l'atmosphère de la planète géante avec de fréquentes boules de feu.

Le message a poursuivi en disant que Jupiter est fréquemment touché par de petits objets, provoquant des impacts « assez brillants pour voir à travers des télescopes d'arrière-cour sur Terre ».

SpaceWeather.com a écrit : « Les astronomes du monde entier vont maintenant commencer à surveiller le site d'impact pour détecter des signes de débris - soit les restes de cendres de l'impacteur, soit les matériaux dragués sous les sommets des nuages ​​de Jupiter.

Êtes-vous un astronome amateur avec des images de l'impact de Jupiter ? Partagez vos vidéos avec nous ou écrivez vos observations dans les commentaires ci-dessous.


Explorer Jupiter

Le premier vaisseau spatial à orbiter autour de la plus grande planète du système solaire était Galileo de la NASA en 1995 . La sonde a collecté des données sur Jupiter pendant plus de sept ans, ce qui a aidé les astronomes à étudier plusieurs de ses lunes et à mieux comprendre l'atmosphère de la planète. Galilée a même observé une comète s'écraser dans l'atmosphère de Jupiter en 1994.

Le vaisseau spatial Juno de la NASA a été lancé sur Jupiter en 2011 et est arrivé en orbite polaire autour de la planète en 2016 . En passant au-dessus des pôles nord et sud de la planète, la mission a renvoyé des images époustouflantes de Jupiter d'un nouveau point de vue et a permis aux scientifiques d'en apprendre davantage sur la composition de la planète massive et les champs gravitationnels et magnétiques.

L'Agence spatiale européenne et la NASA conçoivent des missions proposées qui pourraient visiter les lunes de Jupiter au cours de la prochaine décennie pour savoir si elles contiennent des océans liquides et peut-être même de la vie.


Les géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne ont-elles une "surface" quelque part là-bas ?

La façon dont je l'imagine maintenant est un noyau super dense de la taille d'une lune entouré de quantités massives de gaz. J'ai toujours été confus à ce sujet.

Assez profondément, la pression de l'hydrogène devient suffisamment élevée pour qu'il devienne métallique, ce qui est une sorte de matière dégénérée - ce qui signifie qu'il n'y a pas de séparation claire entre les atomes d'hydrogène et les molécules, et tous les électrons des atomes ont été comprimés dans le noyaux tels que l'ensemble du système n'est que des noyaux libres et des électrons.

On soupçonne également que des noyaux rocheux à peu près de la taille de la Terre, mais beaucoup plus massifs qu'ils ne résident au centre de Jupiter et de Saturne, celui de Saturne probablement un peu plus petit.

Cependant, il n'y a pas de "surface" claire comme ce que nous avons l'habitude de voir sur les planètes telluriques/glacées. L'atmosphère extérieure est constituée de méthane, d'ammoniac, de glace d'eau et de divers autres nuages ​​gazeux légers. Ensuite, à environ 100 km du sommet des nuages, il s'agit principalement d'hydrogène. Cet hydrogène devient simplement de plus en plus dense, jusqu'à devenir liquide à plusieurs milliers de kilomètres du sommet des nuages. Environ un tiers à mi-chemin du centre des planètes, la pression approche 10 11 à 10 12 Pa, où l'hydrogène devient de l'hydrogène métallique liquide. Vois ici.

L'hydrogène métallique se comporte comme un métal liquide. En raison des immenses vitesses de rotation de Jupiter et de Saturne, ainsi que de leur chaleur interne, ce métal liquide se comporte comme une dynamo et génère des champs magnétiques très puissants.

De plus, l'hydrogène métallique peut avoir des propriétés intrigantes, comme être un supraconducteur à température ambiante (voir le premier lien sur l'hydrogène métallique).


2 réponses 2

Vous avez raison : il n'aurait l'air grand que parce que vous savez qu'il est grand.

Il y a vraiment trois choses, purement en termes de système visuel, qui ensemble vous indiquent à quel point quelque chose est grand :

  • quel angle il sous-tend dans votre vision
  • combiné avec des informations sur la mise au point et la profondeur de champ
  • combiné avec la comparaison de ce que vos deux yeux voient, ou comment ce que vous voyez change si vous vous déplacez.

Pour quelque chose comme une planète, les deuxième et troisième d'entre eux ne vous donnent aucune information utile : si vous pouvez voir la planète dans son ensemble, alors elle est « à l'infini » du point de vue du système optique de vos yeux, et aussi vous n'obtiendrez aucune information utile des différentes entrées de vos yeux ou en bougeant la tête.

Donc, les choses qui vous disent que c'est gros ne font que le comparer avec d'autres objets dont vous connaissez la taille. Mais, encore une fois, pour une planète, il n'y a pas grand chose d'utile pour la comparer.


Une collision massive a fissuré le noyau du jeune Jupiter

L'intérieur de la géante gazeuse révèle des preuves d'un impact ancien.

L'illustration d'un artiste montre le moment de la collision entre le jeune Jupiter et une planète plus petite environ 10 fois la taille de la Terre. Crédit : K. Suda & Y. Akimoto/Mabuchi Design Office, avec l'aimable autorisation du Centre d'astrobiologie, Japon

Un regard sur d'autres mondes

Ressusciter l'intérêt pour une planète "morte"

Dans les premiers jours chaotiques de notre système solaire, les collisions catastrophiques étaient courantes. La surface fluide de Jupiter ne préserve pas les cicatrices révélatrices du cratère, et n'est pas non plus inclinée de son axe comme certains de ses voisins, mais une nouvelle étude publiée dans Nature a découvert des preuves plus profondes d'un impact massif dans le passé de Jupiter.

Jupiter est une géante gazeuse célèbre pour sa taille - plus de 300 fois plus massive que la Terre ⁠ - et sa surface orageuse tourbillonnante. Mais jusqu'à récemment, on savait peu de choses sur l'intérieur de la planète. La sonde spatiale Juno lancée par la NASA en 2011 est entrée sur l'orbite de Jupiter en 2016 et continue de recueillir des données sur de nombreux aspects de la planète, y compris la composition chimique de Jupiter et les champs gravitationnels et magnétiques.

Les lectures gravitationnelles recueillies jusqu'à présent sont "déroutantes", a déclaré Andrea Isella, astronome à l'Université Rice de Houston et co-auteur de la nouvelle étude. "Nous nous attendions à ce que Jupiter ait un noyau dense, mais les lectures gravitationnelles montrent que le noyau est dilué", dit-il, ce qui signifie que les éléments plus lourds communs aux noyaux planétaires sont dispersés dans l'enveloppe riche en hydrogène et en hélium qui entoure la planète.

La plupart des planètes, y compris la Terre, ont des noyaux denses composés d'éléments lourds, comme le fer, qui s'enfoncent profondément à l'intérieur de la planète sous l'effet de la gravité. On pense que même les géantes gazeuses comme Jupiter se forment initialement sous forme de corps denses, rocheux ou glacés qui accumulent au fil du temps des atmosphères épaisses composées d'éléments plus légers, comme l'hydrogène.

Le noyau dilué de Jupiter suggère qu'un impact frontal avec une protoplanète pourrait avoir agité le noyau de la jeune planète au début de son histoire, a déclaré Isella. « Avant l'impact, il pouvait avoir un noyau très dense, entouré d'atmosphère. Ensuite, un impact frontal a étendu les choses, diluant le noyau. .

Un impact majeur aurait pu disperser le noyau d'un jeune Jupiter il y a environ 4,5 milliards d'années, produisant le noyau dilué qui persiste aujourd'hui, tel que détecté par le vaisseau spatial Juno de la NASA. Crédit : Shang-Fei Liu/Université Sun Yat-sen

Pour étudier les probabilités et les résultats potentiels d'un impacteur de grande taille entrant en collision avec Jupiter, l'auteur principal Shang-Fei Liu de l'Université Sun Yat-sen de Guangzhou, en Chine, et ses collègues ont effectué des milliers de simulations informatiques de différents types d'impacts. Les simulations ont montré au moins 40% de chances que Jupiter soit entré en collision avec une autre planète quelques millions d'années après sa formation initiale il y a environ 4,5 milliards d'années, peu après l'aube de notre système solaire.

Une nouvelle théorie

En 1994, la comète Shoemaker-Levy 9 est entrée en collision avec Jupiter, offrant aux scientifiques une occasion rare d'observer la collision de deux objets majeurs du système solaire.

"Les plus grosses planètes ont tendance à attirer gravitationnellement des corps plus petits", a déclaré Isella. "Quand un petit astéroïde ou une comète frappe Jupiter, c'est comme une mouche qui heurte un 18-roues."

En raison de la forte concentration gravitationnelle générée par la planète massive, les objets qui passent sont plus susceptibles d'entrer en collision frontale avec Jupiter que de frôler, a déclaré Isella. Les simulations ont montré qu'une collision avec une planète rocheuse d'environ 10 fois la taille de la Terre avec un noyau dense riche en éléments lourds aurait pu créer suffisamment d'énergie pour disperser et diluer le noyau de Jupiter pendant des milliards d'années.

Un scénario à fort impact pour Jupiter n'a pas été envisagé auparavant, a déclaré Tristan Guillot, astrophysicien à l'Université Côte d'Azur en France, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude. "Jupiter ne montre pas de signes extérieurs d'impact, comme une inclinaison hors de son axe, comme nous le voyons avec Saturne, Uranus et Neptune."

"Cette nouvelle étude explique bien les observations inattendues faites par la mission Juno", a déclaré Guillot.

Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour intégrer la théorie de l'impact dans les modèles existants de formation planétaire, en tenant compte de la distribution et de l'accumulation d'éléments et de chaleur dans les jeunes planètes, a déclaré Guillot. "C'est un travail très prometteur qui peut nous conduire à un nouveau paradigme sur la façon dont le système solaire aurait pu se former : assez chaotiquement, avec beaucoup d'impacts géants."


Au cœur de Jupiter’s

J'ai rencontré pour la première fois la surface de Jupiter il y a des décennies, dans une salle d'étude de la John Burroughs School à St. Louis, Missouri. C'était une chaude journée de printemps et j'essayais théoriquement de me préparer pour un test de mathématiques dans deux périodes. Mais décidant de faire un peu de lecture avant de commencer l'algèbre, j'ai lu les paragraphes qui suivent et j'ai passé peu des deux heures suivantes à penser à autre chose :

Le vent soufflait des ténèbres orientales, projetant devant lui un jet de poussière d'ammoniac. En quelques minutes, Edward Anglesey a été aveuglé.

Il enfonça les quatre pieds dans les tessons brisés qui étaient de la terre, se pencha et chercha à tâtons sa petite fonderie. Le vent était un basson idiot dans son crâne. Quelque chose lui a fouetté le dos, faisant couler du sang, un arbre arraché par les racines et a craché cent milles. La foudre craquait, immensément au-dessus de nous, là où les nuages ​​bouillonnaient de nuit.

Comme pour répondre, le tonnerre tonna dans les montagnes de glace et une goutte de flamme rouge sauta et une colline s'abattit en grondant, se déversant à travers la vallée. La terre trembla.

Ainsi l'ouverture de Poul Anderson’s “Call Me Joe,” publié dans Une science-fiction époustouflante en avril 1957, alors que je le lisais dans une anthologie ultérieure. “…un arbre arraché par les racines et craché une centaine de miles…” — difficile de garder l'esprit sur l'étude après avoir lu ça ! L'illustration de couverture à gauche vous donne une idée des images que cette histoire crée alors qu'elle suit l'exploration de la surface jovienne par les technologies de téléprésence à distance. Je n'ai pas pu m'empêcher de me souvenir de ces images alors que je parcourais de nouveaux travaux sur le noyau de Jupiter. Les simulations informatiques étudiant ce qui arrive aux mélanges hydrogène/hélium aux pressions et températures extrêmes de l'intérieur de Jupiter impliquent un noyau rocheux de 14 à 18 masses terrestres, un vingtième de la masse totale de la planète.

Je m'étais plus ou moins habitué à l'idée qu'il n'y avait pas du tout de noyau à Jupiter, bien que certaines théories récentes aient suggéré un noyau plus petit d'environ sept masses terrestres. Les formes de vie bizarres d'Anderson, certaines indigènes et d'autres créées par des humains, se déplacent dans un monde à basse température qui finit par absorber le protagoniste de l'histoire (vous devez lire cette histoire si vous ne l'avez pas déjà fait), mais la réalité de Jupiter est peut-être bien plus étrange et certainement plus complexe que nous ne le comprenons pleinement. Et cela semble certainement empêcher d'errer sur n'importe quel type de surface.

Il semble maintenant que la pression et les températures impliquées dans la planète changent l'hydrogène d'un état moléculaire à un état métallique, produisant un matériau à haute conductivité électrique qui donne naissance au champ magnétique intense. Le noyau, dans cette dernière vue, serait composé de métaux, de roches et de glaces de méthane, d'ammoniac et d'eau, avec une boule de fer et de nickel semblable à la Terre au centre même. Burkhard Militzer (Université de Californie, Berkeley) résume ainsi le travail :

“Nos simulations montrent qu'il y a un gros objet rocheux au centre entouré d'une couche de glace et pratiquement pas de glace ailleurs sur la planète. C'est un résultat très différent pour la structure intérieure de Jupiter que d'autres modèles récents, qui prédisent un noyau relativement petit ou presque pas et un mélange de glaces dans toute l'atmosphère. Fondamentalement, l'intérieur de Jupiter ressemble à celui de Saturne, avec un Neptune. ou Uranus au centre.”

Et ce gros noyau rocheux donne un clin d'œil affirmatif au modèle d'accrétion du noyau de la formation planétaire, formé comme il l'aurait été par la collision des planétésimaux de la nébuleuse solaire primordiale. Tout cela est passionnant, mais combien mieux de réaliser que la mission Juno vers Jupiter, prévue pour un lancement en 2011, devrait être en mesure de renvoyer des données concrètes pour confirmer ou modifier le nouveau modèle. Juno entrera sur une orbite polaire hautement elliptique autour de la planète, étudiant la question centrale ainsi que le champ magnétique de la planète. Selon Dave Stevenson de Caltech :

La détermination extraordinairement précise de la gravité et des champs magnétiques de Jupiter par Juno nous permettra de comprendre ce qui se passe au plus profond de la planète. Ces mesures et d'autres nous informeront sur la façon dont les constituants de Jupiter sont distribués, comment Jupiter s'est formé et comment il a évolué, ce qui est un élément central de notre compréhension croissante de la nature de notre système solaire.

Image: La sonde Juno devant Jupiter. Juno est l'un des plus gros engins spatiaux planétaires jamais lancés. Crédit : NASA.

La structure de Jupiter peut donc être essentielle pour nous aider à comprendre comment les planètes géantes se forment, offrant un moyen de revenir sur les débuts de l'histoire du système solaire. Nous découvrirons également l'abondance relative de l'eau et de l'oxygène et recueillerons des données sur le champ gravitationnel de la planète et la magnétosphère polaire. Juno utilisera un survol de la Terre pour une assistance gravitationnelle deux ans après le lancement, avec une arrivée dans l'espace de Jupiter en 2016. Et plutôt que de s'appuyer sur l'énergie de génération thermique par radio-isotope (RTG), Juno utilisera trois panneaux solaires pour fournir le jus nécessaire malgré sa distance du soleil. Panneaux efficaces en effet.

L'article sur le noyau de Jupiter est Militzer et al., “A Massive Core in Jupiter Predicted from First-Principles Simulations,” Lettres de revues astrophysiques 688 (20 novembre 2008), pp. L45–L48 (résumé, également disponible ici).

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Alors, ce nouveau modèle empêche-t-il le noyau de Jupiter d'être fait de diamant ?

Arthur C. Clarke serait très déçu si c'était le cas. Cependant, la plupart
les marchands de diamants pourraient être heureux, car avoir un monde avec un diamant
la taille de la Terre pourrait faire des choses désagréables à leur marché, une fois que nous serons
capable d'atteindre le centre jovien – et nous le ferons quand les Artilects commenceront
démonter les planètes pour faire le Solarian Dyson Swarm. je parie
tout ce diamant pourrait être utile comme matériau de construction.

Concernant la sonde Juno : Attendez que les personnes qui ont protesté
Cassini en 1997 concernant ses RTG découvre que la NASA peut envoyer un
sonde spatiale jusqu'à Jupiter en utilisant uniquement l'énergie solaire, car
c'était le grand argument de la NASA à l'époque. que l'énergie nucléaire était
nécessaire pour alimenter un vaisseau spatial au-delà de la ceinture planétoïde.

Personnellement, je n'ai aucun problème avec le combustible nucléaire pour les engins spatiaux et pour
alimenter notre société sur Terre. En ce qui concerne les vaisseaux de l'espace lointain
avec des RTG et des sources d'alimentation similaires, on pourrait penser que l'anti-nuke
les forces armées seraient heureuses de voir le matériel définitivement retiré de
notre planète à un vaste endroit où le rayonnement est plusieurs fois
pire que tout ce que nous pouvons générer avec nos technologies chétives.

Et attendez qu'ils découvrent la bombe nucléaire Orion
concept de vaisseau spatial - bien que Carl Sagan ait dit un jour qu'Orion était un
assez bon usage pour de tels appareils et les a fait quitter la planète dans le
traiter.

En ce qui concerne les formes de vie joviennes, consultez le roman SF 2001 de Ben Bova
intitulé Jupiter, sur les créatures possibles qui pourraient vivre dans le
partie liquide de la planète géante. Et Carl Sagan avec E. E.
Salpeter a écrit un article en 1976 sur les possibles Jovians qui vivent dans
les couches de température les plus élevées de l'atmosphère de la planète. Cette
a été dépeint dans l'un des premiers épisodes de Cosmos d'une manière très
tableau mémorable :

Je pense avoir répondu à Larry à propos du diamant dans un article sur HabitableZone que nous fréquentons tous les deux. En gros, la pression et la température signifient que s'il y a du diamant, il sera liquide. Mais le méthane et l'ammoniac seraient tous deux minuscules par rapport au complément d'eau dans le noyau de Jupiter, il est donc peu probable que vous obteniez du diamant en grande quantité. Pas assez de carbone.

L'histoire de Poul Anderson se déroule sur la couche d'hydrogène métallique, supposée solide dans son histoire. Bien sûr, maintenant, nous savons que Jupiter est beaucoup trop chaud pour qu'il soit solide. Au lieu de cela, il devient de l'hydrogène/hélium métallique liquide, car la dernière preuve est que les deux s'allient assez bien. La forme que prend la couche d'eau/ammoniac/méthane est à deviner, car toutes les données de pression et de température sont insuffisantes, bien que l'article auquel Paul fait référence aborde le problème. Les “ices” pourraient bien être solides, mais uniquement à cause de la pression. Sinon, ils explosent en plasma. Et de tels solides pourraient être plus fluides que ce que nous imaginons normalement comme des « solides », donc cela pourrait être décrit comme une mer, bien que je doute fort que quoi que ce soit puisse vivre dans un environnement aussi pyroabyssal, contrairement aux romans de Bova.

Et voici ces gars, du livre Time-Life Science Series,
Planets, publié pour la première fois en 1966 et édité par Carl Sagan :

Formation de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune en quelques millions d'années par accrétion de noyau

Auteurs : Omar G. Benvenuto, Andrea Fortier, Adrian Brunini

Résumé : Le processus de formation des planètes géantes n'est pas encore complètement compris. Le paradigme actuel le plus accepté, le modèle d'instabilité du noyau, explique plusieurs propriétés observées des planètes géantes du système solaire, mais, à ce jour, a rencontré des difficultés pour tenir compte d'un temps de formation plus court que les estimations d'observation des durées de vie des disques protoplanétaires, en particulier pour les cas d'Uranus et de Neptune.

Dans le contexte de ce modèle, et compte tenu d'une structure orbitale du système solaire primordial récemment proposée, nous avons effectué des calculs numériques de la formation des planètes géantes.

Nos résultats montrent que si les planétésimaux accrétés suivent une distribution de taille dans laquelle la majeure partie de la masse se trouve dans des corps de 30 à 100 mètres, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune peuvent s'être formés selon le scénario d'instabilité nucléée.

La formation de chaque planète se produit dans les contraintes de temps et elles aboutissent à des masses centrales en bon accord avec les estimations actuelles.

Commentaires : 11 pages, 3 figures, sous presse (Icare)

Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)

Citer comme : arXiv:0910.0468v1 [astro-ph.EP]

De : Andrea Fortier [voir le courriel]

[v1] ven. 2 oct. 2009 20:01:39 GMT (28kb)

James Cameron a-t-il volé le complot pour ‘Avatar’?

Alors que les geeks du monde entier attendent avec impatience Avatar, le retour de James Cameron sur le territoire de science-fiction d'origine sur lequel il s'est avéré un maître avec The Abyss et Terminator/Terminator 2, les fans de romans obscurs de science-fiction de 1957 sont frappés par déjà vu.

Un lecteur a informé les champions du genre io9 de l'histoire Call Me Joe de Poul Anderson, une histoire qui ressemble remarquablement au script prétendument original de Cameron, qui tourne autour des humains qui utilisent le corps d'une espèce extraterrestre via une connexion mentale comme avatars physiques, et continuer à utiliser lesdits avatars pour exploiter les ressources du monde natal des extraterrestres.

Du post io9, « Comme Avatar, Call Me Joe se concentre sur un paraplégique » Ed Anglesey « 8211 qui se connecte par télépathie avec une forme de vie créée artificiellement afin d'explorer une planète dure (dans ce cas, Jupiter). Anglesey, comme Jake Sully d'Avatar, se délecte de la liberté et de la force de son corps artificiel créé, combat les prédateurs à la surface de Jupiter et devient progressivement natif au fur et à mesure qu'il passe plus de temps connecté à son corps artificiel.

Maintenant, cela ressemble certainement terriblement à Avatar, et si cette simple description n'est pas une preuve suffisante pour inspirer le doute, l'intégrité d'Avatar n'est pas favorisée par la pochette de Call Me Joe. Comme on le voit en haut de cet article, les formes de vie à la surface de Jupiter dans l'histoire d'Anderson sont de grands hybrides teintés de bleu entre les humanoïdes et les chats qui ne sont pas sans rappeler le Na’vi, la race humanoïde-chat qui erre dans Cameron& #8217s Pandore.


Différence entre ceinture et zone en astronomie

Les ceintures et les zones sont des constituants de l'atmosphère. Dans les planètes géantes, telles que Jupiter et Saturne, la matière n'est pas rocheuse ou autre matière solide. La plupart de ces planètes sont constituées de gaz ou de gaz comprimé sous forme liquide, principalement de l'hydrogène et de l'hélium. De telles planètes sont également appelées géantes gazeuses. Ces planètes n'ont pas une surface bien définie car leur atmosphère devient clairement plus dense à mesure que nous nous dirigeons vers le noyau. Le noyau, cependant, peut être métallique ou rocheux. Au cours de cette transformation, il peut y avoir des états liquides ou de type liquide entre les deux. Au total, il y a quatre géantes gazeuses dans notre système solaire à savoir : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Toutes ces géantes gazeuses partagent de nombreux phénomènes similaires ainsi que la formation de ceintures et de zones. Cependant, la formation de ceintures et de zones est très importante dans la plus grande planète, Jupiter.

En raison des flux de matière circulant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, des bandes se forment dans l'atmosphère. Les bandes les plus sombres sont appelées ceintures et les bandes les plus claires sont appelées zones. Ces ceintures et zones circulent sur la planète en se déplaçant parallèlement à l'équateur de la planète. Ces ceintures et zones provoquent l'effet tourbillonnant de l'atmosphère.

Les ceintures sont les bandes les plus sombres de l'atmosphère de Jupiter. Ils sont à une altitude plus basse dans l'atmosphère. Ce sont des régions de basse pression et ont un courant descendant interne. Les ceintures sont similaires aux cellules à basse pression de l'atmosphère de notre Terre, mais elles ne sont pas confinées à une poche particulière. Ce sont des bandes latitudinales encerclant la planète entière. Cela pourrait être dû à la rotation rapide de la planète.

Les ceintures sont présentes dans les zones descendantes de la planète.

Les zones sont les bandes les plus claires présentes dans l'atmosphère des géantes gazeuses. Ils sont présents à des altitudes plus élevées et sont des régions de haute pression. Un courant ascendant interne existe dans les zones. Ils ressemblent aux poches de haute pression présentes dans l'atmosphère de la Terre qui jouent un rôle crucial dans le phénomène du changement climatique. Cependant, comme les ceintures, les zones encerclent également la planète entière.

Les zones sont présentes dans les zones ascendantes de l'atmosphère de la planète.

Les ceintures et les zones diffèrent en latitude et en intensité au cours de l'année, mais le schéma général reste le même. Ceux-ci sont le résultat de courants de convection dans l'atmosphère de la planète. La présence des zones et des ceintures confère les couleurs caractéristiques à la planète en raison des différences de température des deux bandes.

Les régions autour de l'atmosphère de l'équateur tournent plus rapidement que la planète dans son ensemble. Cette vitesse diminue en se déplaçant vers les pôles. C'est pourquoi la structure de bande est perdue vers les pôles.


Noyau d'une planète gazeuse vu pour la première fois

Il pourrait s'agir du cœur d'un monde gazeux comme Jupiter, offrant un aperçu sans précédent de l'une de ces planètes géantes.

Les planètes géantes comme Jupiter et Saturne ont un noyau planétaire solide sous une épaisse enveloppe d'hydrogène et d'hélium.

Mais jusqu'à présent, personne n'avait pu voir à quoi ressemblaient ces noyaux solides.

Maintenant, une équipe d'astronomes a découvert ce qu'ils pensent être les entrailles rocheuses d'une planète géante qui manque son épaisse atmosphère. Leurs découvertes ont été publiées dans la revue Nature.

L'auteur principal, David Armstrong, de l'Université de Warwick, et ses collègues avaient mené un programme pour détecter les noyaux planétaires exposés dans les données du télescope spatial Tess.

"C'était l'un des candidats que nous avons choisis comme quelque chose à essayer d'observer", a-t-il déclaré à BBC News.

"Nous l'avons suivi avec un instrument appelé le spectrographe Harps au Chili, que nous avons utilisé pour mesurer les masses de ces candidats. Celui-ci s'est avéré exceptionnellement massif - bien plus que ce à quoi nous nous attendions vraiment. C'est à ce moment-là que nous avons commencé à chercher ce qui aurait pu causer cela.

Lorsque les chercheurs ont examiné l'objet pour la première fois, ils ont pensé qu'il pourrait s'agir d'une étoile binaire.

"Nous avons continué à prendre des données et il s'est avéré qu'il s'agissait toujours d'une planète - juste une planète exceptionnellement massive pour sa taille", a expliqué le Dr Armstrong.

Son rayon est environ trois fois et demie plus grand que celui de la Terre, mais la planète est environ 39 fois plus massive. Dans cette gamme de taille, on s'attendrait à ce que la planète ait une composante importante que le gaz. Pourtant, elle a une densité similaire à celle de la Terre, semblant être principalement rocheuse.

The object, called TOI 849 b, was found circling a star much like the Sun that's located 730 light-years away.

The core orbits so close to its parent star that a year is a mere 18 hours and its surface temperature is around 1,527C.

Researchers aren't sure whether the core lost its atmosphere in a collision or just never developed one.

If it was once similar to Jupiter, there are several ways it could have lost its gaseous envelope. These could include tidal disruption, where the planet is ripped apart from orbiting too close to its star, or even a collision with another planet late in its formation.

If it's a "failed" gas giant, this could have occurred if there was a gap in the disc of gas and dust that it emerged from, or if it formed late, after the disc ran out of material.

"I think one of the biggest clues is that we found the planet inside the 'Hot Neptunian desert', which is this region of parameter space where we don't typically find planets," Dr Armstrong told BBC News.

"That hints that it has gone through quite an unusual evolution. To me that hints that it is more likely that it did lose its atmosphere. but we'll need some more observations to be sure."

These further observations could help test ideas about how giant gas planets evolve.

"It's a first, telling us that planets like this exist and can be found. We have the opportunity to look at the core of a planet in a way that we can't do in our own Solar System.

"There are still big open questions about the nature of Jupiter's core, for example, so strange and unusual exoplanets like this give us a window into planet formation that we have no other way to explore."


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