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Astrophysique: une solution a été proposée à l'énigme de la vitesse de rotation anormalement lente de Jupiter, un problème qui concerne aussi Saturne et certaines exoplanètes!____¤201805
Une étude, dont les résultats intitulés «On the Terminal Rotation Rates of Giant Planets» ont été soumis à la revue Earth and Planetary Astrophysics et sont disponibles en pdf, propose une solution à l'énigme de la vitesse de rotation anormale de Jupiter, qui concerne aussi Saturne et certaines exoplanètes, c'est-à-dire un ensemble de corps célestes qui tournent plus lentement sur eux-mêmes que ne le laissent prévoir les modèles de formation.
Rappelons tout d'abord que «Jupiter, tout comme Saturne, aurait commencé à se former par accrétion de petits corps rocheux et surtout glacés, créant un noyau solide contenant plusieurs fois la masse de la Terre», puis, une phase d'effondrement du gaz, «composé majoritairement d'hydrogène et d'hélium», s'est déroulée assez rapidement pour donner les deux géantes gazeuses «que l'on connaît».
Cependant, «les calculs indiquent que cette formation aurait duré quelques millions d'années tout au plus mais aussi que la vitesse de rotation de ces planètes aurait dû être la vitesse limite au-delà de laquelle la force centrifuge est supérieure à la force de gravitation», de sorte que Jupiter devrait «tourner sur elle-même en un peu moins de trois heures et Saturne en quatre heures environ», ce qui ne correspond pas aux vitesses de rotation observées de respectivement dix et onze heures.
La solution proposée dans le cadre de l'étude ici présentée est en partie soutenue par des simulations numériques. Le scénario est le suivant: alors que la proto-Jupiter accrète de la matière dans le disque protoplanétaire froid via des courants de matière tombant sur les pôles, une partie de cette matière est absorbée par Jupiter mais une autre forme un second disque d'accrétion, chaud et ionisé, autour de la géante».
Le mécanisme de freinage magnétique d'Alfvén opère alors dans ce disque «parce que de la matière y est transportée vers l'extérieur, retournant donc au disque protoplanétaire du Soleil», un transport de moment cinétique, qui «fait baisser la vitesse de rotation acquise initialement par Jupiter».
Tags : Astrophysique, 2018, Earth and Planetary Astrophysics, Alfvén, rotation, moment cinétique, exoplanètes, disque protoplanétaire, Jupiter, Saturne
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