Pourquoi Jupiter n'est pas devenu un Soleil

[wolfheart973]

Bonjour,
En lisant un livre pour enfant mon fils a appris que Jupiter a une atmosphère composée à 86 % d'hydrogène, a peu prés comme est composé le soleil.
Il me demande maintenant pourquoi Jupiter n'est pas devenu une étoile ?
J'ai cherché un peu sur la formation des étoiles mais c'est bien trop compliqué pour moi.
Sur la formation de Jupiter j'ai trouvé cet article qui m'apporte cette information : https://www.astrofiles.net/jupiter
"Cette planète dispose de tous les ingrédients nécessaires à la création d’une étoile, mais elle n’a pas grossi suffisamment pour s’allumer."
C'est un peu court pour satisfaire la curiosité d'un enfant de 11 ans ...
Est ce que quelqu'un peut m'expliquer ou me donner un lien qui me permet de comprendre ce qui fait qu'un objet va devenir une planète ou une étoile ?
Merci d'avance !
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[pm42]

"Cette planète dispose de tous les ingrédients nécessaires à la création d’une étoile, mais elle n’a pas grossi suffisamment pour s’allumer."

Tout dépend de la masse : pour devenir une étoile, il faut être assez lourd pour que la gravité allume les réactions nucléaires : https://fr.wikipedia.org/wiki/Étoile#Masse

Tu as donc des planètes qui le restent, ne s'allument pas du tout.
Si elles sont une masse un peu au dessus, elles chauffent pas ne brillent pas comme une étoile. C'est une naine brune : https://fr.wikipedia.org/wiki/Naine_brune

Après, ce sont des étoiles.

[wolfheart973]

Merci pour la réponse (ultra rapide !). Donc si je comprend bien au moment de la formation du système solaire, c'est le soleil qui a attiré le plus d’hydrogène ce qui lui a permit d'avoir une masse suffisante, à la fois de démarrer les réaction nucléaires pour devenir une étoile et de faire tourner les planètes ?

[pm42]

Merci pour la réponse (ultra rapide !). Donc si je comprend bien au moment de la formation du système solaire, c'est le soleil qui a attiré le plus d’hydrogène ce qui lui a permit d'avoir une masse suffisante, à la fois de démarrer les réaction nucléaires pour devenir une étoile et de faire tourner les planètes ?

Oui. En fait, tu as 2 phénomènes : il devient assez massif pour démarrer les réactions nucléaires et donc devenir une étoile.
Et comme c'est le plus massif, de très, très loin, tout le reste tourne autour de lui.

Parfois, tu peux même avoir une autre planète qui se forme et qui devient assez grosse pour elle aussi devenir une étoile. Cela fait une étoile double. Pour plus de détails voir https://www.futura-sciences.com/scie...inaires-51329/

C'est ce qui aurait pu se produire si Jupiter avait été plus gros. Cela est d'ailleurs ce qui se passe dans 2010 d'Artur C. Clarke, la suite de 2001 l'Odyssée de l'Espace : qque chose "allume" Jupiter.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mickey-l.ange]

Bonjour,

Jupiter possède un noyau rocheux.
Est-ce que cela peut arriver à certaines étoiles ?

[pm42]

Jupiter possède un noyau rocheux.
Est-ce que cela peut arriver à certaines étoiles ?

A 15 millions de degrés et une pression du même ordre ? Pas vraiment.

[Mickey-l.ange]

Evidemment , mais lors de leur formation, voulais-je dire...

[Deedee81]

Salut,

Attention de bien distinguer étoiles et planètes dans le processus de formation.
Les étoiles se forment par fragmentation et effondrement du nuage initial. Tandis que les planètes se forment par accrétion.

Lorsque Jupiter s'est formé, le Soleil était déjà là. Il y a eut accrétion et formation d'un noyau rocheux massif qui a alors attiré une grande quantité de gaz. Jupiter était né.

Evidemment , mais lors de leur formation, voulais-je dire...

Mais ça c'est une bonne question. Est-ce qu'une planète gazeuse peut devenir assez massive pour s'allumer ? Je ne sais pas mais je suppose que ça doit arriver, peut être sous forme de naines brunes.

[pm42]

Il faudrait vérifier et là je dois aller bosser mais je ne vois pas trop ce qui empècherait un noyau rocheux de servir d'amorce à une agrégation de gaz suffisante pour devenir une étoile.

[Deedee81]

ce qui empècherait

Seulement la quantité de gaz disponible.
Je suppose que pour une très grosse étoile, la quantité est largement suffisante.
Mais je n'en sais pas plus.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Jupiter possède un noyau rocheux.
Est-ce que cela peut arriver à certaines étoiles ?

Probablement pas, car ce n'est pas le même mode de formation.

Une étoile se forme par effondrement sphérique d'une masse de gaz. Dès l'embryon, le gaz est majoritaire (99%) et il ne se forme jamais de noyau rocheux.

Une planète c'est l'agrégation de poussière dans un disque. L'embryon est donc 100% fait de poussière (silicate et volatile). Puis s'il grossit suffisamment (autours de 15 masses terrestres) et s'il reste suffisamment de gaz dans le disque, il se produit un effondrement gazeux (ou un phénomène équivallent) et on obtient une géante gazeuse.

[Deedee81]

Une planète c'est l'agrégation de poussière dans un disque. L'embryon est donc 100% fait de poussière (silicate et volatile). Puis s'il grossit suffisamment (autours de 15 masses terrestres) et s'il reste suffisamment de gaz dans le disque, il se produit un effondrement gazeux (ou un phénomène équivallent) et on obtient une géante gazeuse.

Et il n'est pas possible que suffisamment de gaz s'accrète pour "allumer" la planète (pour en faire une naine brune par exemple) ? Certaines binaires ne seraient pas de ce type?

[Geb]

Bonjour,

Après un rapide tour d'horizon (merci Google scholar), il y a quand même quelques cas récents très étranges dans la littérature scientifique :

- EPIC 201702477b: A Transiting Brown Dwarf from K2 in a 41 day Orbit (Bayliss et al., 2016)

- The EBLM project III. A Saturn-size low-mass star at the hydrogen-burning limit (von Boetticher et al., 2017)

Je n'ai pas eu le temps de lire les publications en entier, mais c'est à se demander comment ce genre d'objets a pu se former...

Cordialement.

[Ignatius84]

Salut,

Attention de bien distinguer étoiles et planètes dans le processus de formation.
Les étoiles se forment par fragmentation et effondrement du nuage initial. Tandis que les planètes se forment par accrétion.

Lorsque Jupiter s'est formé, le Soleil était déjà là. Il y a eut accrétion et formation d'un noyau rocheux massif qui a alors attiré une grande quantité de gaz. Jupiter était né.



Mais ça c'est une bonne question. Est-ce qu'une planète gazeuse peut devenir assez massive pour s'allumer ? Je ne sais pas mais je suppose que ça doit arriver, peut être sous forme de naines brunes.

Hello,

vous êtes bien sûr qu'on distingue aussi nettement les deux processus ? je croyais au contraire qu'il résidait un (gros) doute quant au processus de formation des géantes gazeuses : accrétion ou effondrement gravitationnel direct ?

[Deedee81]

Salut,

vous êtes bien sûr qu'on distingue aussi nettement les deux processus ?

Je suppose que dans certains cas il doit y avoir un peu de flou artistique.

je croyais au contraire qu'il résidait un (gros) doute quant au processus de formation des géantes gazeuses : accrétion ou effondrement gravitationnel direct ?

Pas à ma connaissance mais..... va savoir

Si un spécialiste passe : qu'il éclaire notre lanterne. Merci

[Geb]

Bonsoir,

vous êtes bien sûr qu'on distingue aussi nettement les deux processus ? je croyais au contraire qu'il résidait un (gros) doute quant au processus de formation des géantes gazeuses : accrétion ou effondrement gravitationnel direct ?

Je me permets de reproduire ici un message que j'avais écrit dans une autre discussion :

En ce qui concerne la formation des planètes géantes du système solaire, on a effectivement pensé, à une époque (parmi de nombreuses autres hypothèses), à une instabilité à large échelle qui favoriserait l'existence de points de surdensité en planétésimaux, favorisant un emballement de l'accrétion à des points précis à l'époque à laquelle le disque protoplanétaire était encore riche en gaz (en sus de l'hypothèse de la snow line apparue dès le début des années 1970).

Cela dit, d'après le grand spécialiste Alessandro Morbidelli, pour la formation de cœurs planétaires assez massifs pour former les planètes géantes du système solaire, l'hypothèse la plus probable, dans l'état actuelle de nos connaissances, a été suggérée en 2012, par Anders Johansen, un jeune chercheur suédois :

- Rapid growth of gas-giant cores by pebble accretion (Lambrechts & Johansen, 2012),
- Forming the cores of giant planets from the radial pebble flux in protoplanetary discs (Lambrechts & Johansen, 2014),
- Growth of asteroids, planetary embryos, and Kuiper belt objects by chondrule accretion (Johansen et al., 2015).

Voir par exemple entre 16'30" et 22'00" dans la conférence suggérée par Gilgamesh dans la discussion suivante :

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

Cela ne signifie pas que tout est résolu, il y a encore certaines zones d'ombre, mais un certain type d'accrétion semble convaincre de plus en plus de spécialistes depuis 2012.

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

Merci pour ces références.

Je me demande si on ne pourrait pas parler d'un troisième mécanisme pour être clair :

- fragmentation du nuage initial par gravité, donnant plusieurs systèmes stellaires (c'est d'ailleurs toujours le cas, les étoiles se forment pas groupes)
- instabilité dans le disque d'accrétion du gaz (fragmentation mais dans le disque proto-planétaire) (grosses planètes)
- accrétion (petites et grosses planètes)

[Mickey-l.ange]

Bonjour,

Apparemment, la question est reposée :

La sonde Juno, de la Nasa, s'est satellisée autour de Jupiter le 5 juillet 2016. Elle tourne depuis sur une orbite polaire, très elliptique, durant 53 jours, qui la fait périodiquement s'approcher du pôle nord, à une altitude très faible, de 4.200 à 5.200 km.

Son but ? Comprendre l'intérieur de la planète géante et donc sa formation. Un noyau solide s'est-il entouré d'une épaisse masse gazeuse ou bien une partie du gaz de la nébuleuse planétaire initiale s'est-il accrété lui-même, comme dans le Soleil ? Dans ce second cas, Jupiter est une sorte d'étoile ratée, car trop petite, mais cette hypothèse implique que la nébuleuse planétaire enfermait à l'origine une masse de gaz plus grande que dans le cadre de la première possibilité.

https://www.futura-sciences.com/scie...ole-nord-5398/

[Geb]

Bonsoir,

Apparemment, la question est reposée

Pour ma part, tel que c'est exprimé dans l'article, je n'irais pas jusqu'à dire que "la question est reposée". Je dirais qu'on est en perpétuelle recherche de confirmation et de précision des processus à l’œuvre lors de la formation des géantes Jupiter et Saturne et que l'hypothèse de Johansen reste la plus plausible, dans l'état actuel des connaissances et jusqu'à preuve expérimentale du contraire.

Cordialement.