Mystères dévoilés des champs magnétiques chaotiques d'Uranus et de Neptune
ParisLes scientifiques se sont longtemps interrogés sur la composition interne d'Uranus et de Neptune. Burkhard Militzer de l'Université de Californie à Berkeley propose une nouvelle explication pour leurs champs magnétiques atypiques. Il suggère que ces planètes possèdent des couches internes qui ne se mélangent pas. Cette hypothèse offre une perspective inédite par rapport aux théories précédentes telles que la pluie de diamants ou l'eau super-ionique.
L'intérieur d'Uranus et Neptune est probablement composé de deux couches principales sous leur atmosphère.
Une couche riche en eau près de la surface, suivie par une couche riche en hydrocarbures plus en profondeur.
Ces couches se forment lorsque l'hydrogène est extrait sous haute pression et température, séparant ainsi l'eau des composés de carbone et d'azote. Cette séparation engendre une stratification stable qui empêche les mouvements à grande échelle et la formation de champs magnétiques globaux similaires à ceux de la Terre. En revanche, des champs magnétiques chaotiques sont générés par les mouvements dans la couche supérieure.
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Cette nouvelle perspective transforme notre vision de la science planétaire. Si Uranus et Neptune ont une structure typique, cela suggère que de nombreuses exoplanètes appelées sous-Neptunes leur ressemblent. Ces types de planètes, fréquents dans les découvertes spatiales, indiquent que nous rencontrons souvent des géantes glacées aux caractéristiques similaires.
Grâce à ses simulations informatiques avancées, Militzer a réussi à révéler le comportement des atomes en grands groupes en ajoutant le machine learning. Il a ainsi démontré la formation de couches naturelles dans certaines conditions. Cette réalisation démontre comment la science computationnelle peut nous aider à explorer des phénomènes invisibles à l'œil nu.
La théorie de Militzer offre des applications pratiques significatives. Les missions prévues vers Uranus peuvent s’appuyer sur cette théorie pour analyser la composition des couches de la planète en étudiant ses mouvements grâce à l’imagerie Doppler. Cela renforcerait l’idée de la stratification des géantes de glace et améliorerait notre compréhension des informations provenant de planètes lointaines.
Les recherches de Militzer clarifient les champs magnétiques atypiques d'Uranus et de Neptune. Elles ouvrent aussi de nouvelles approches pour étudier des planètes similaires au-delà de notre système solaire. L'étude démontre l'importance cruciale des modèles informatiques pour approfondir notre connaissance de l'espace et percer les mystères des entrailles des planètes.
L'étude est publiée ici:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2403981121et sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est
Burkhard Militzer. Phase separation of planetary ices explains nondipolar magnetic fields of Uranus and Neptune. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (49) DOI: 10.1073/pnas.2403981121Partager cet article