Jupiter

Structure interne de Jupiter

Dans l'état actuel des choses, les connaissances sur la composition planétaire de Jupiter sont relativement spéculatives et ne reposent que sur des mesures indirectes. Selon l'un des modèles proposés, Jupiter ne posséderait aucune surface solide, la densité augmentant progressivement vers le centre de la planète. Alternativement, Jupiter pourrait être composée d'un noyau rocheux (silicates et fer) comparativement petit (mais néanmoins de la taille de la Terre et de 10 à 15 fois la masse de celle-ci), entouré d'hydrogène en phase métallique qui occupe 78% du rayon de la planète. Cet état serait liquide, un peu à la manière du mercure. Il est dénommé ainsi car la pression est telle que les atomes d'hydrogène s'ionisent, formant un matériau conducteur. Cet hydrogène métallique est lui-même entouré d'hydrogène liquide, à son tour entouré d'hydrogène gazeux.

Des expériences ayant montré que l'hydrogène ne change pas de phase brusquement (à la différence de l'eau, par exemple), il n'y aurait pas de délimitation claire entre ces différentes phases, ni même de surface à proprement parler; quelques centaines de kilomètres en dessous de la plus haute atmosphére, la pression provoquerait une condensation progressive de l'hydrogène sous forme d'un brouillard de plus en plus dense qui formerait finalement une mer d'hydrogène liquide. Entre 20 000 et 40 000 km de profondeur, l'hydrogène liquide céderait la place à l'hydrogène métallique de façon similaire. Des gouttelettes d'hélium et de néon se précipiteraient vers le bas à travers ces couches, appauvrissant la haute atmosphère en ces éléments.

Les énormes pressions générées par Jupiter provoquent des températures élevées à l'intérieur de la planète, par un mécanisme de compression gravitationnelle (mécanisme de Kelvin-Helmholtz). On pense que la température de la région où l'hydrogène devient métallique est de l'ordre de 10 000 K et la pression 200 GPa. La température à la frontière du noyau serait de l'ordre de 36 000 K et la pression à l'intérieur d'environ 3 000 à 4 500 GPa. Si Jupiter avait été 27 fois plus massive, la température au centre du noyau aurait été suffisante pour qu'il y ait la fusion de l'hydrogène, et Jupiter serait devenue une étoile ; d'ailleurs la plus petite naine rouge connue est seulement 30% plus volumineuse que Jupiter.

L'inclinaison de l'axe de Jupiter fait que ses pôles reçoivent moins d'énergie du Soleil que sa région équatoriale. Ceci causerait d'énormes mouvements de convection à l'intérieur des couches liquides et serait ainsi responsable des forts mouvements des nuages dans son atmosphère.

Représentation de la structure interne de Jupiter.

Représentation de la structure interne de Jupiter.


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