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Le mélange de gaz qui compose l’atmosphère de Jupiter a longtemps laissé les astronomes perplexes, mais il semble maintenant que l’ombre de la planète géante puisse en être responsable.

L’atmosphère de Jupiter

Jupiter a une proportion élevée d’azote et de gaz nobles dans son atmosphère par rapport au Soleil, mais les théories sur la formation du système solaire suggèrent qu’ils devraient être similaires, car le système solaire a commencé comme un nuage dense de poussière et de gaz qui s’est effondré pour former le Soleil et ensuite les planètes.

Les gaz de l’atmosphère de Jupiter auraient autrefois été gelés à l’intérieur de petits cailloux, mais cela ne peut se produire qu’à une température de -240°C – ce qui bien plus froide que la température moyenne actuelle dans les nuages de Jupiter, qui est d’environ -150°C.

Le mystère est donc de savoir comment ces gaz ont pu survivre et se retrouver dans l’atmosphère de Jupiter. Selon Kazumasa Ohno, de l’Université de Californie à Santa Cruz, les idées précédentes suggéraient que Jupiter s’était formé plus loin dans le système solaire et s’était ensuite déplacé vers sa position actuelle, mais cela ne correspond pas à notre compréhension du processus de migration des planètes.

Une ombre créée par la poussière

Maintenant, Ohno et Takahiro Ueda, de l’Observatoire astronomique national du Japon, affirment que Jupiter s’est peut-être formé dans une ombre créée par la poussière des disques protoplanétaires entourant notre jeune étoile. Cela fournirait l’environnement froid nécessaire à la création de grandes quantités d’azote et de gaz nobles, tout en permettant à Jupiter de se former à proximité de son orbite actuelle.

Selon les chercheurs, la poussière se serait accumulée dans une région du disque où la glace se sublime de l’état solide à l’état gazeux, créant un « embouteillage » de grains rocheux lorsque la poussière traverse la vapeur d’eau. Nous avons vu des ombres similaires dans d’autres systèmes stellaires, explique Ueda. « Des observations récentes ont montré que plus de 80 % des disques protoplanétaires présentent des structures semblables à des ombres à leur surface. »

Des recherches supplémentaires seront nécessaires

Robin Wordsworth, de l’université Harvard, affirme que la question de l’atmosphère de Jupiter est depuis longtemps un « problème contrariant » dans la science planétaire. « La solution que les auteurs ont proposée est très créative », dit-il. « Cependant, des recherches supplémentaires seront nécessaires pour déterminer si une ombre de poussière d’une opacité suffisante pourrait être maintenue dans l’environnement dynamique du disque protosolaire. »

Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.

Source : New Scientist
Crédit photo : iStock