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L’intérieur d’Uranus et de Neptune pourrait être plus rocheux que ce que les scientifiques pensaient auparavant, suggère un nouveau modèle informatique, remettant en question l’idée selon laquelle les planètes devraient être appelées « géantes de glace ».
La nouvelle étude, publiée le 10 décembre dans la revue Astronomie et astrophysiquepeut également aider à expliquer les champs magnétiques déroutants des planètes.
Des planètes lointaines
Morf et son superviseur, Ravit enfera développé un nouveau modèle hybride pour tenter de mieux comprendre l’intérieur de ces planètes froides. Modèles basés sur physique Les modèles reposent en grande partie sur les hypothèses formulées par le modélisateur, tandis que les modèles d’observation peuvent être trop simplistes, a expliqué Morf. « Nous avons combiné les deux approches pour obtenir des modèles d’intérieur à la fois impartiaux et physiquement cohérents », a-t-il déclaré.
Les deux hommes ont commencé par réfléchir à la manière dont la densité du noyau de chaque planète pouvait varier en fonction de la distance par rapport au centre des planètes, puis ont ajusté le modèle pour tenir compte de la gravité des planètes. À partir de là, ils ont déduit la température et la composition du noyau et ont généré un nouveau profil de densité. L’équipe a réintégré les nouveaux paramètres de densité dans le modèle et a répété ce processus jusqu’à ce que le noyau du modèle corresponde parfaitement aux données d’observation actuelles.
Cette méthode a généré huit noyaux possibles au total pour Uranus et Neptune, dont trois présentaient des ratios roche/eau élevés. Cela montre que l’intérieur d’Uranus et de Neptune ne se limite pas à la glace, comme on le pensait auparavant, ont indiqué les chercheurs.
Tous les noyaux modélisés présentaient des régions convectives où l’eau pure existe dans sa phase ionique. C’est là que les températures et les pressions extrêmes provoquent la fragmentation des molécules d’eau en protons chargés (H+) et les ions hydroxyde (OH–). L’équipe pense que ces couches pourraient être à l’origine des multiples phénomènes planétaires. champs magnétiquesce qui fait qu’Uranus et Neptune ont plus de deux pôles. Le modèle suggère également que le champ magnétique d’Uranus est généré plus près de son centre que celui de Neptune.
« L’un des principaux problèmes est que les physiciens comprennent encore à peine comment les matériaux se comportent dans les conditions exotiques de (haute) pression et température rencontrées au cœur d’une planète (et) cela pourrait avoir un impact sur nos résultats », a déclaré Morf. L’équipe vise à améliorer leur modèle en incluant d’autres molécules, comme le méthane et l’ammoniac, qui peuvent également être trouvées dans les noyaux.
« Uranus et Neptune pourraient être des géantes rocheuses ou des géantes de glace selon les hypothèses du modèle », a déclaré Helled. Elle a noté qu’une grande partie de notre compréhension de ces planètes pourrait être incomplète, car elle repose en grande partie sur les données collectées par la sonde spatiale Voyager 2 dans les années 1980.
« Les données actuelles sont insuffisantes pour distinguer les deux, et nous avons donc besoin de missions dédiées à Uranus et Neptune qui puissent révéler leur véritable nature », a ajouté Helled.
L’équipe espère que le modèle pourra servir d’outil impartial pour toute nouvelle donnée provenant des futures missions spatiales sur ces planètes.
