Le mystère de la formation de Jupiter enfin percé grâce à une nouvelle série de simulations?

Des chercheurs ont réalisé plusieurs simulations à l'aide d'un supercalculateur afin de vérifier la faisabilité d'une théorie selon laquelle le noyau de Jupiter est dilué à cause d'une collision avec une autre planète. Les résultats obtenus ont bouleversé la théorie retenue jusqu'à présent.

Contrairement à la Terre, le noyau de Jupiter n'est pas solide. Il est dilué. Mais son origine fait débat. Selon une étude publiée en 2019, cela serait dû à une collision avec une autre planète lors de la formation de Jupiter. Une autre étude plus récente vient pourtant mettre à mal cette théorie.

Des chercheurs de l'université de Durham, au Royaume-Uni ont en effet évalué la faisabilité d'un tel scénario. Plus précisément, ils ont testé cette théorie avec de puissantes simulations informatiques, en collaboration avec des scientifiques de la Nasa, de l'institut Seti et de l'université de l'Ohio.

Mieux comprendre les conséquences d'une collision

Pour mener à bien leurs recherches, ils se sont servis du supercalculateur Cosma (Compute Optimised System for Memory-intensive Algorithm), qui est hébergé par l'institut de cosmologie computationnelle de l'université de Durham. Utilisé par des cosmologistes, des astronomes et des physiciens, il permet de simuler l'évolution de l'univers depuis le Big Bang jusqu'à aujourd'hui.

Les scientifiques ont également utilisé le logiciel Swift. Disponible en open source, il propose "un ensemble de modèles de formation de galaxies et de physique planétaire, ainsi qu'une large gamme d'exemples".

Les simulations qu'ils ont menées leur ont permis de "mieux comprendre ce qui aurait pu se passer si une grosse planète était entrée en collision avec Jupiter", a indiqué l'université de Durham dans un communiqué publié le 22 août. Car aucune n'a abouti à la production d'un noyau dilué. Des résultats qui suggèrent que, même si un tel impact avait eu lieu, le centre de la planète ne serait pas tel qu'il est aujourd'hui.

"Les matériaux lourds de Jupiter, après s'être initialement mélangés aux couches environnantes, seraient retombés, formant un noyau avec une frontière nette", ont expliqué les chercheurs. Autrement dit, il se serait reformé plus ou moins rapidement après l'impact, ont-ils assuré.

Nouvelle hypothèse

À partir de leurs simulations, les scientifiques estiment que Jupiter ne s'est pas formée au cours d'un seul événement spectaculaire, telle une collision, mais plutôt sur une période beaucoup plus longue. Selon eux, sa composition est liée à la façon dont elle a absorbé des matériaux lourds et légers au cours de sa formation.

"Ce résultat, renforcé par des observations suggérant que les noyaux dilués ne sont pas propres à Jupiter, ne vient pas étayer l'hypothèse selon laquelle un seul impact géant extrême serait à l'origine des noyaux dilués dans les planètes géantes", soulignent-ils.

Le noyau de Saturne est en effet lui aussi dilué, renforçant leur théorie d'une "formation progressive au cours du long processus de croissance et d'évolution planétaire". "Ces résultats ont des implications majeures pour notre compréhension non seulement de Jupiter, mais plus largement des planètes géantes" se sont réjouis les chercheurs.