Un supercalculateur révèle l'impact atmosphérique de gigantesques collisions planétaires
Coupe transversale d'une image fixe montrant l'impact (en médaillon) et les conséquences (image principale) d'une simulation 3D d'un impact planétaire géant utilisant 100 millions de particules, colorées par leur énergie interne, similaire à leur température. Crédit :Dr Jacob Kegerreis, Université de Durham
Les impacts géants qui dominent les derniers stades de la formation des planètes ont un large éventail de conséquences pour les jeunes planètes et leurs atmosphères, selon de nouvelles recherches.
Recherche menée par l'Université de Durham et impliquant l'Université de Glasgow, à la fois au Royaume-Uni, a développé un moyen de révéler l'ampleur de la perte d'atmosphère lors de collisions planétaires sur la base de simulations de superordinateurs en 3D.
Les simulations montrent comment des planètes semblables à la Terre avec des atmosphères minces pourraient avoir évolué dans un système solaire primitif en fonction de la façon dont elles sont impactées par d'autres objets.
A l'aide du supercalculateur COSMA, partie de l'installation de calcul haute performance DiRAC à Durham, financé par le Science and Technology Facilities Council (STFC), les chercheurs ont effectué plus de 100 simulations détaillées de différents impacts géants sur des planètes semblables à la Terre, modifier la vitesse et l'angle de l'impact à chaque fois.
Ils ont découvert que les impacts de pâturage, comme celui qui aurait formé notre Lune, entraînaient beaucoup moins de pertes atmosphériques qu'un coup direct.
Les collisions frontales et les vitesses plus élevées ont entraîné une érosion beaucoup plus importante, effaçant parfois complètement l'atmosphère avec une partie du manteau, la couche qui se trouve sous la croûte d'une planète.
Les résultats permettent de mieux comprendre ce qui se passe lors de ces impacts géants, dont les scientifiques savent qu'il s'agit d'événements communs et importants dans l'évolution des planètes à la fois dans notre système solaire et au-delà.