Jupiter est généralement reconnue comme la plus ancienne planète du système solaire. Les scientifiques veulent toutefois savoir combien de temps il lui a fallu pour se créer. Une nouvelle étude indique que la concentration et la distribution des métaux de la planète suggèrent que Jupiter a mangé beaucoup de planétésimaux rocheux lorsqu’elle était jeune. Depuis que la sonde Juno a atteint Jupiter en juillet 2016 et commencé à collecter des données, elle a révolutionné la compréhension de la formation et du développement de la planète. Son instrument Gravity Science est l’un des points forts de la mission. Il envoie et reçoit des messages radio entre Juno et le Deep Space Network de la Terre. Il détermine le champ gravitationnel de Jupiter et fournit aux chercheurs de plus amples informations sur la composition de la planète.
Jupiter a commencé sa formation en accrétant du matériel rocheux. Après une période d’accrétion rapide de gaz provenant de la nébuleuse solaire, elle est devenue le monstre qu’elle est aujourd’hui. Cependant, les premières étapes de l’accrétion rocheuse font l’objet d’une importante controverse. Est-il possible qu’elle ait accumulé de plus grandes masses de roches, comme les planétésimaux ? Ou bien a-t-elle accumulé des éléments de la taille de cailloux ?
L’objectif de l’étude, publiée dans la revue , était de trouver une réponse à cette question.
Les auteurs ont cherché à utiliser l’expérience Gravity Science de Juno pour étudier les métaux présents dans l’atmosphère de la planète. Selon les experts, l’atmosphère de Jupiter n’est pas aussi homogène qu’on l’imaginait à l’origine. Les métaux se trouvent en plus grande abondance vers le noyau de la planète que dans les autres couches. En tout, les métaux pèsent entre 11 et 30 masses terrestres.
Les chercheurs ont utilisé les données pour créer des simulations des processus internes de Jupiter. Deux ensembles de modèles ont été générés par l’équipe. Le premier groupe consistait en des modèles à 3 couches, tandis que le second groupe consiste en des modèles de noyau dilué. Il existe deux mécanismes permettant à une géante gazeuse comme Jupiter d’acquérir des métaux au cours de sa formation : l’accrétion de petits cailloux ou de plus gros planétésimaux, explique l’auteur principal, Yamila Miguel, professeur adjoint d’astrophysique à l’Observatoire de Leiden et à l’Institut néerlandais de recherche spatiale.
Miguel ajoute que lorsqu’une jeune planète atteint une certaine taille, elle commence à éjecter des pierres. Auparavant, le niveau actuel de richesse en métaux de Jupiter semblait impossible. En conséquence, les chercheurs peuvent exclure un scénario dans lequel Jupiter se serait formé entièrement de cailloux. “Les planétésimaux sont trop gros pour être bloqués, ils ont donc dû jouer un rôle,&rdquo ; a déclaré Miguel.
Plus on s’éloigne du centre, plus le nombre de métaux à l’intérieur de Jupiter diminue. Cela indique qu’il n’y a pas de convection dans l’atmosphère profonde de la planète, ce que les scientifiques supposaient auparavant. Les auteurs en déduisent également qu’à son origine, même lorsqu’elle était encore jeune et chauffée, Jupiter ne s’est pas mélangée par convection.
Les conclusions des chercheurs s’appliquent également à l’étude des exoplanètes gazeuses et aux tentatives d’identification de leur métallicité. Dans le cas de Jupiter, il n’y avait aucun moyen de déterminer sa métallicité à distance. Les scientifiques n’ont pu déterminer la métallicité qu’indirectement après le retour de Juno.
