Les impacts géants réduiraient la pression interne des planètes

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Une nouvelle étude montre que les impacts géants peuvent considérablement réduire la pression interne des planètes, ce qui pourrait modifier de manière significative le modèle actuel de formation planétaire.

Un impact géant peut réduire la pression interne des planètes

« Ce que nous avons montré, c’est que la pression peut changer temporairement après un impact majeur, suivi par une augmentation de la pression à plus long terme à mesure que le corps post-impact se rétablit.

Cette découverte a des implications majeures pour la structure chimique des planètes et leur évolution ultérieure », a déclaré Simon Lock, chercheur postdoctoral à Caltech et auteur principal d’un article expliquant le nouveau modèle.

Lock a rédigé cet article avec sa collègue Sarah Stewart , professeur de sciences planétaires à l’Université de Californie à Davis, boursière MacArthur en 2018 et ancienne élève de la division Caltech des sciences géologiques et planétaires. La fin de la phase principale de ce processus est caractérisée par des collisions à haute énergie entre des corps de la taille d’une planète qui se fusionnent pour former les planètes finales.

L’énergie des chocs de ces impacts peut vaporiser des parties importantes d’une planète et même, comme on le pense avec l’impact de la Lune, transformer temporairement les deux corps en collision en un beignet en rotation de matériau planétaire appelé «synestia». Lock et Stewart ont utilisé des modèles informatiques d’impacts géants et de structures planétaires pour simuler des collisions formant des corps de masses comprises entre 0,9 et 1,1 masses terrestres.

« Il s’avère que les propriétés physiques d’une planète peuvent varier énormément au cours de leur croissance par une collision. qui ouvre la porte à de nouvelles explications sur de précédentes données», a déclaré Stewart. Le résultat final est que des impacts majeurs peuvent réduire considérablement la pression interne d’une planète. La pression juste après un impact tel que celui qui aurait formé la Lune aurait pu être la moitié de celle de la Terre actuelle.

Une découverte qui pourrait réconcilier une contradiction de longue date 

Si cela est vrai, cette découverte pourrait aider à réconcilier une contradiction de longue date entre la géochimie du manteau terrestre et les modèles physiques de formation des planètes. Après chaque impact, le métal a absorbé de petites quantités d’autres éléments du manteau, puis a coulé jusqu’au cœur, entraînant ces éléments avec lui.

En montrant que les pressions après des impacts géants étaient plus faibles que prévus, Lock et Stewart ont peut-être trouvé le mécanisme physique permettant de résoudre cette énigme. Lock indique qu’ils continueront également à étudier comment les planètes se remettent du traumatisme causé par des impacts géants.

«Nous avons montré que les pressions exercées sur les planètes peuvent augmenter considérablement à mesure qu’elles se rétablissent, mais quel effet cela a-t-il sur la solidification du manteau ou sur la formation de la première croûte terrestre? C’est un tout nouveau domaine qui n’a pas encore été exploré », dit-il.

Cette recherche a été publiée dans Science Advances.

Source : Caltech
Crédit photo : Pixabay

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