Conditions de surface de Neptune et Uranus

[Divos]

Bonjour

Je suis vraiment curieux à propos de conditions qui règne à la surface de ces planètes ,mais il y a vraiment peut d'information disponible à ce sujet.
Pour ce que j'en comprend sous l’atmosphère glaciale de ces planètes il y a une importante couche de glace, on peut donc fort bien imaginé qu'il y est des montagnes , des plateaux et des vallées. Ce qui m'intéresse, c'est les conditions de pressions et de température qui doivent régner sur ce monde.

Sur wiki, on trouve le même copier/coller dans les deux articles :«La pression maximum de la couche médiane est estimée à 600 GPa (6 millions d'atmosphères) et sa température maximum à 7000 K.» http://fr.wikipedia.org/wiki/Neptune_%28plan%C3%A8te%29

est-ce la réponse à ma question ? parce que j'ai un peu de difficulté a imaginer un manteau de glace à 7000 K


merci de vos réponses
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[invite870271b3]

Je suis vraiment curieux à propos de conditions qui règne à la surface de ces planètes ,mais il y a vraiment peut d'information disponible à ce sujet.
Pour ce que j'en comprend sous l’atmosphère glaciale de ces planètes il y a une importante couche de glace, on peut donc fort bien imaginé qu'il y est des montagnes , des plateaux et des vallées. Ce qui m'intéresse, c'est les conditions de pressions et de température qui doivent régner sur ce monde.

Uranus et neptune sont des geantes gazeuses, elles sont donc constituées en très grande partie de gaz, avec probablement un noyaux ferreux mais les pression gigantesques ( plusieurs centaines de milliers de fois la pression atmospherique terrestre ) doit aplanir les surfaces.

[Divos]

plusieurs modèles actuels de la structure d'Uranus et Neptune proposent l'existence de 3 couches : un cœur de type tellurique, une couche moyenne, allant de glacée à fluide, formée d'eau, méthane et ammoniac, et une atmosphère hydrogène-hélium dans les proportions solaires.

Source wiki

La pressions doit être importante, c'est certain ,mais jusqu’à quelle point pour qu’une couche de glace puisse y exister ?La température augmentant avec la pression, une couche «allant de glacée à fluide, formée d'eau» devrait impliquer une pression relativement modéré, enfin je pense qu'il est raisonnable de le penser. On imagine aisément qu'il n'y ai rien de proprement solide sous l’atmosphère de Jupiter ou saturne ,si ce n'est de la matière comprimé à l’extrême ,mais je me demande si il n'y aurait pas belle et bien un monde sur lequel ce poser sous l'épaisse atmosphère d’Uranus ou Neptune.

Il y a vraiment trop peut d'information sur ces deux planètes, j'ai l'impression de ne rien savoir sur ces dernières

[vanos]

mais les pression gigantesques ( plusieurs centaines de milliers de fois la pression atmospherique terrestre ) doit aplanir les surfaces.

Pourquoi cette affirmation, les grands fonds océaniques chez nous sont très loin d'être plats, de plus la surface de Vénus est très tourmentée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb14aa229]

Bonjour Divos,

Il y avait eu autrefois cette discussion. Si elle vous apporte un peu de précision...
(Malgré son titre, il n'y est pas question que de Jupiter, mais des 4 géantes.)

http://forums.futura-sciences.com/pl...l-ferme-2.html

[invite870271b3]

Pourquoi cette affirmation, les grands fonds océaniques chez nous sont très loin d'être plats, de plus la surface de Vénus est très tourmentée.

Venus a une pression atmosphérique de 100 bars, les grands fonds marins de quelques centaines a un milliers de bar. Il me semble que pour neptune ou uranus , ca devrait être bien plus. ça reste toutefois une hypothèse déductive, rien de plus.

[Calvert]

Des modèles relativement simple de structure planétaires montrent que la pression à la base de l'enveloppe gazeuse H/He (10% de la masse de la planète) est de 3.28e10 Pa, pour une densité de 500 kg/m^3. Cela correspond donc à une pression de 328 kbar, 300'000 fois la pression atmosphérique.

[Divos]

merci Paminode

Cela correspond donc à une pression de 328 kbar, 300'000 fois la pression atmosphérique.

C'est vraiment terrible comme pression, mais quelle sont les température sous de telle pression ? Ça doit bien commencer à ce réchauffer un peu a 300 000 bar ^^

[Calvert]

C'est vraiment terrible comme pression, mais quelle sont les température sous de telle pression ? Ça doit bien commencer à ce réchauffer un peu a 300 000 bar ^^

Je ne sais pas, j'ai utilisé une équation d'état très simple avec P = P(rho) uniquement, sans traitement de la température. On pourrait se faire une idée avec les gaz parfaits, puisque j'ai P et rho, mais ce sera peut-être pour demain, si personne n'a la courage de le faire d'ici-là.

[Tawahi-Kiwi]

Venus a une pression atmosphérique de 100 bars, les grands fonds marins de quelques centaines a un milliers de bar. Il me semble que pour neptune ou uranus , ca devrait être bien plus. ça reste toutefois une hypothèse déductive, rien de plus.

Ce n'est pas la pression qui va rendre le relief plat, c'est la gravite. Sur une super-terre sans atmosphere, le relief sera moins important mais la pression de surface sera de 0 bar.

parce que j'ai un peu de difficulté a imaginer un manteau de glace à 7000 K

Ce n'est pas de la glace dans le sens ou tu l'entends, c'est plutot une phase solide d'H₂O. "Notre" glace, l'hexagonale qui forme les flocons, n'est stable qu'entre 0 et ~-100ºC, et pour des pressions allant jusqu'a 200 MPa. En fait, si les calottes polaires etaient un peu plus epaisses, on pourrait avoir une autre forme de glace presente sur Terre.
Quand tu augmente la pression, H₂O peut rester solide a des temperatures plus elevees. Pour des pressions extremes (comme a l'interieur des planetes geantes), on peut atteindre des temperatures extremes. Les glaces presentes a ces pressions (glace X, glace XIh) peuvent avoir des proprietes metalliques, des densites tres elevees et autres caracteristiques rarement associees avec la glace.

The Phase Diagram of Water and the Magnetic Fields of Uranus and Neptune

http://forums.futura-sciences.com/pl...-gazeuses.html


Credit: Planetary Geology - University of Maryland (http://www.geol.umd.edu/~jmerck/geol212/lectures/)

Plus profond, on a ceci:
http://www.futura-sciences.com/fr/ne...neptune_22271/
http://forums.futura-sciences.com/co...e-neptune.html

T-K

[Divos]

Fascinant est-ce que cette glace est stable dans des conditions normales ? un peu comme des diamants...

Si je comprend bien les schémas la surface de cette croute de glace est à 2500K, c'est franchement pas viable pour une sonde

[invite870271b3]

Fascinant est-ce que cette glace est stable dans des conditions normales ? un peu comme des diamants...

Si je comprend bien les schémas la surface de cette croute de glace est à 2500K, c'est franchement pas viable pour une sonde

Et la pression est encore moins viable pour la sonde ^^

[Jypou]

Si je comprend bien les schémas la surface de cette croute de glace est à 2500K, c'est franchement pas viable pour une sonde

Ya qu'à faire des sondes constituées de matériaux résistants à cette température, par exemple d'eau à l'état solide... dont il existe beaucoup de variantes pour composer un circuit électronique. A clarifier la mise en œuvre.
Neptune émet 2 fois plus d'énergie qu'il n'en reçoit du soleil, ce qui n'est pas le cas d'Uranus. Peut être que la foudre et les orages éclaire un peu la surface de Neptune et pas d'Uranus.

[invite870271b3]

Ya qu'à faire des sondes constituées de matériaux résistants à cette température, par exemple d'eau à l'état solide... dont il existe beaucoup de variantes pour composer un circuit électronique.

Tu veux composer des circuits avec de l'eau à l'etat solide.. c'est à dire de la glace ? Et a mon sens celle-ci ne résiste pas à une température de 2500K, mais c'est à essayer...

[Jypou]

Tu veux composer des circuits avec de l'eau à l'etat solide.. c'est à dire de la glace ? Et a mon sens celle-ci ne résiste pas à une température de 2500K, mais c'est à essayer...

Voir le message 10 ci dessus.
Et les adresses à lesquelles il renvoie. La glaceXI existe à l'état naturel sur Terre (voir wiki)

[invite870271b3]

Voir le message 10 ci dessus.
Et les adresses à lesquelles il renvoie. La glaceXI existe à l'état naturel sur Terre (voir wiki)

Ce modele de glace est ferroélectrique, de la a en faire un composant ( électronique ? ) il y a de la marge. mais je en comprends toujours pas pourquoi cette glace résisterait a des conditions de T° et de P pressente au niveau du noyau des geantes gazeuses.

[Jypou]

mais je en comprends toujours pas pourquoi cette glace résisterait a des conditions de T° et de P pressente au niveau du noyau des géantes gazeuses.

Ce post ne concerne que Neptune et Uranus, il n'est pas question de glace sur Jupiter et Saturne.
Il concerne la surface et non pas le noyau.
Je viens de relire le lien en anglais du message 10.
Suivant ces article, la surface serait un océan d'eau qui ne serait ni en phase liquide, ni gazeuse et encore moins solide. La figure2 indique 2 zones bien distinctes entre d'un coté les conditions température-pression pour la présence de glace ("ice") et de l'autre la présence de fluide "molécular", "ionique", "surperionique" et plasma.
Les courbes grise et noire indiquent les conditions sur Uranus et Neptune sont clairement dans la zone fluide ionique ou superionique. Je comprends que la température à la surface est 2500K ou 3000K (à vérifier) et que la viscosité de H2O est de 1 ou 2 mPa.s.
Wiki indique que la viscosité=1 mPa.s correspond à celle de l'eau sur Terre à 20°C et 2mPa.s correspond à celle du sang ou du jus de raisin.
Donc la surface de ces planètes a à peu près la même viscosité que nos océans sur terre.
En raison des vents à 2000km/h, de la densité élevée de l’atmosphère (suite à pression élevée), on peut supposer que notre radeau serait fortement chahuté à la surface, à moins de bien choisir le lieu amerrissage.
Si on croit au modèle mathématique de ce lien, il faut cesser de parler de glace, et il n'est pas possible d'y envoyer des sondes constituées de glace d'eau car celle celle-ci serait transformée en fluide beaucoup trop fluide, mais on peut envisager une sonde en carbone qu'on utilise pour les tuyères d'éjection de nos fusées. La durée de vie serait courte, comme les sondes russes sur Venus, à cause du système de refroidissement qui a ses limites.
Il serait peut-être plus raisonnable d'y envoyer un réservoir de carburant vide pour flotter dans l'air par la poussée d archiméde et non pas d'envoyer des dirigeables remplis d'hélium, car ils tomberaient si l'air est constitué de gaz plus léger.
A+
Y envoyer des
Le texte précise qu'il y a des incertitudes sur l'emplacement du point triple.

[Jypou]

Autre incertitude: la surface n'est peut être pas fait d'eau pure comme prévu dans le modèle mathématique, or l'eau sale a des propriétés différentes de l'eau pure donc la figure 2 ne reflète peut être pas la réalité sur place.

[Jypou]

Ce n'est pas la pression qui va rendre le relief plat, c'est la gravite. Sur une super-terre sans atmosphere, le relief sera moins important mais la pression de surface sera de 0 bar.

D'après les documents que tu nous as envoyé avec ce message, à la surface de Uranus et Neptune:
- le sol est essentiellement constitué de glace d'eau
- la pression est telle que la glace a la fluidité proche de celle des océans liquides sur Terre.

Cela accrédite que la pression est si élevée que cela rend le relief plat. Mais n'existerait-il pas des matériaux qui pourraient flotter à la surface?
par exemple des structure (de carbone?) enfermant des cavités?

[Tawahi-Kiwi]

Cela accrédite que la pression est si élevée que cela rend le relief plat.

Non, ce n'est pas la pression qui fait directement cela, c'est la rheologie d'H₂O dans ces conditions de pression et temperatures. Une surface bien plane necessite egalement des conditions calmes et un contraste de densite important. Sans cela, n'importe quelle perturbation (ex: convection) peut entrainer des "relief" de plusieurs dizaines/centaines de kilometres (ex: manteau terrestre).

Mais n'existerait-il pas des matériaux qui pourraient flotter à la surface?
par exemple des structure (de carbone?) enfermant des cavités?

Des corps qui flottent lorsque l'equilibre de densite est acheve, pourquoi pas, mais certainement pas des "cavites" dans le sens de zones de bases pression. Ca ce n'est simplement pas possible sur de grandes echelles, juste dans les films holywoodiens a deux bales comme The Core aka Fusion....

T-K