• Astrophysique: les données de Juno concernant Jupiter sont expliquées par une collision survenue il y a plus de 4,5 milliards d'années avec un embryon planétaire rocheux!____¤201908

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «The formation of Jupiter’s diluted core by a giant impact» sont publiés dans la revue Nature, a permis, grâce aux données gravimétriques de la sonde Juno, de préciser la structure interne de Jupiter qui ne cadre pas avec les modèles de formation de la géante à moins de faire intervenir, comme le suggèrent des simulations numériques, une collision avec un embryon planétaire rocheux de 10 masses terrestres il y a plus de 4,5 milliards d'années.

     

    En fait, «le profil de la densité de matière à l'intérieur de Jupiter» aurait dû «correspondre peu ou prou à celui prédit par le modèle de la formation de la géante gazeuse, c'est-à-dire un noyau rocheux et glacé dense bien concentré», mais les mesures indiquent que «le cœur dense est plutôt dilué, s'étendant sur une région correspondant presque à la moitié du rayon de Jupiter».

     

    En outre, «pour correspondre aux données, il faut admettre que ce noyau contient de dix à plusieurs dizaines de masses terrestres en éléments lourds», c'est-à-dire «des éléments autres que l'hélium et l'hydrogène qui constituent l'essentiel de la masse de Jupiter et aussi des étoiles sur la séquence principale». Cette conclusion ne cadre, a priori, pas avec le modèle de la formation de la géante pour lequel «l'essentiel des éléments lourds auraient dû se trouver piégé au moment de la formation du cœur rocheux et glacé».

     

    L 'étude ici présentée montre, à partir de simulations numériques, que ces anomalies peuvent être facilement expliquées en avançant l'hypothèse qu'une collision géante est survenue «au début de l'histoire du Système solaire entre la jeune Jupiter encore en formation et un embryon planétaire rocheux et glacé d'environ 10 masses terrestres».

     

    Plus précisément, «les simulations montrent qu'un impact de ce genre au cours des premiers millions d'années de la formation de Jupiter est assez plausible» et qu'en raison «de l'effet de focalisation de la planète, déjà très massive, au moins 30 masses terrestres, les collisions avaient plus de chances d'être frontales que tangentielles» à une époque durant laquelle «la géante n'avait pas encore accrété la moitié de son enveloppe gazeuse».

     

    En s'enfonçant dans les profondeurs de Jupiter, «l'embryon planétaire serait entré en collision avec le cœur rocheux de la géante, les deux se fragmentant et se diluant dans l'enveloppe gazeuse». Au bout du compte, les calculs montrent «que, malgré l'état convectif de celle-ci, des milliards d'années plus tard, on peut effectivement obtenir le profil de densité avec des éléments lourds actuellement déduits des observations de Juno».

     

     


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