Diagramme schématique montrant plusieurs étapes évolutives d'une protoplanète accrétant des cailloux riches en glace. (1) Planète sans atmosphère. (2) Planète avec une atmosphère et une surface solide de glace/roche. L'atmosphère extérieure est radiative. L'atmosphère intérieure est convective avec des grains de glace précipitant vers la surface. (3) Planète avec un noyau rocheux et un océan. L'atmosphère extérieure est radiative, et l'atmosphère intérieure est convective avec des précipitations de glace et d'eau. (4) Planète avec un noyau rocheux et sans océan. L'atmosphère extérieure est radiative, et l'atmosphère intérieure est convective. Les précipitations se produisent à des altitudes moyennes, mais l'atmosphère profonde est trop chaude pour que l'eau se condense ou soit sous-saturée. Crédit :arXiv:1710.03134 [astro-ph.EP]
(Phys.org)—John Chambers, un planétologue du Département de magnétisme terrestre de l'Institution Carnegie a suggéré une nouvelle théorie concernant la formation des planètes géantes gazeuses. Dans son article téléchargé sur le serveur de préimpression arXiv , sera bientôt publié dans le Journal d'astrophysique , il décrit sa théorie et ses implications possibles.
On pense que les origines des géantes gazeuses telles que Jupiter sont similaires à celles des planètes rocheuses, via l'accrétion de matière entourant leur étoile. On pense qu'elles deviennent des géantes gazeuses en raison de leur éloignement de leur étoile et de l'impact limité des vents stellaires. Dans ce nouvel effort, Chambers propose une nouvelle description théorique plus détaillée du processus.
Chambers suggère que l'accrétion de roches aussi petites que des cailloux et de la glace aurait pu conduire à la formation d'une protoplanète avec une pression atmosphérique augmentant lentement - que, il dit, aurait fait sublimer la glace, remplissant l'atmosphère de particules d'eau, il la décrit comme un monde brumeux. Tandis que le temps passe, la chaleur de l'étoile ferait se réchauffer la protoplanète et gagnerait plus de masse, et que la pression atmosphérique augmente, ce qui à son tour permettrait à l'atmosphère de retenir encore plus d'eau. A un moment donné, note-t-il, la pression deviendrait si forte que l'eau deviendrait un fluide supercritique, un mélange d'hydrogène et d'hélium. Cette, Il suggère, conduirait à une situation d'emballement dans laquelle la protoplanète commencerait à aspirer des gaz du disque autour de son étoile - en continuant de croître jusqu'à épuiser le gaz disponible, atteindre sa taille ultime.
Cette nouvelle théorie de Chambers diffère notamment d'autres théories qui suggèrent que les planètes ont tendance à se former à partir de grandes, des morceaux de débris spatiaux de la taille d'un kilomètre. Mais il est conforme à une autre théorie qui suggère que les géantes gazeuses doivent se former relativement rapidement car les vents stellaires s'amincissent considérablement à mesure que l'étoile vieillit.
Chambers note que même si sa théorie est correcte, il n'est toujours pas sûr que cela s'appliquerait à Jupiter, bien qu'il existe des preuves récentes suggérant que la géante gazeuse a un noyau plus diffus qu'on ne le pense généralement.
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