Bonjour à tous,
Je me posait une question, si on plaçait Europe, la lune glacée de Jupiter, à la place de la Lune, en tant que satellite naturel de la Terre, le rayonnement solaire serait il suffisant pour faire fondre la banquise qui recouvre actuellement son océan?
Si oui, cela pourrait il former une atmosphère?
Le fait qu'il y ait de la glace d'eau qui se sublimerait risquerait il de créer un effet de serre faramineux?
Merci d'avance pour vos réponses
la réponse est non.
le rayonnement lumineux issu de la lune est extrêmement faible par rapport au soleil.
donc même avec un albedo 3 à 4 fois supérieur, on est très loin de faire fondre la banquise.
c'est plutôt la glace d'Europe qui risque de fondre....
Relis mieux la questionEnvoyé par ansset
Avec la distance R exprimée en UA on a la température d'équilibre en surface T qui s'exprime comme :
avec
A l'albedo
R la distance au Soleil
L'albedo d'Europe est de 0,67, la surface est très réfléchissante (Terre ~ 0,3)
on obtient une température d'équilibre à 1 UA de 212 K soit -60°C.
Mais si on se place dans une situation plus réaliste, l'albédo de surface dépend de l'histoire de l'astre et dès lors il est difficile d'en conclure quoique ce soit sans une solide simulation et je ne suis pas certain qu'on en soit capable, dès lors que l'albédo est une donnée qui dépend de façon hautement non linéaire de l'évolution chimique.
Parcours Etranges
OK la glace d'Europe ne fondra pas.( albedo justement ) j'y suis allé un peu vite.
merci pour la correction bienvenue.
cela étant, ça ne change rien pour la banquise terrestre.
Cdt
Bonjour,
[troll]
Et au lieu de parler de lunatiques, on aurait des européens !
[/troll]
Bonjour,
Sauf erreur, -60°C (Voir le calcul de Gilgamesh) c'est au moins 10° plus chaud que la température de sublimation de la glace d'eau dans le vide. Europe deviendrait donc plutôt une gigantesque comète, non ? Les comètes, qui ont un albédo généralement bien plus faible que celui d'Europe il est vrai, commencent à sublimer leur glace d'eau à une distance de 2.5 UA du Soleil.
Dans cette hypothèse, il y aurait temporairement une atmosphère autour d'Europe, je pense, mais comme la masse d'Europe est plus faible que celle de la Lune, cette atmosphère finirait par s'échapper à terme.
Europe a une densité de 3 environ, intermédiaire entre les corps telluriques et les corps composés de glace (densité autour de 1.8 comme Ganymède et Callisto). C'est un satellite composé à la fois de glace et de roches silicatées, comme Io. Après sublimation des glaces, il resterait tout de même un noyau très important.
Euh non, je ne parlait pas de faire fondre la banquise terrestre avec la lumière issue d'Europe, mais de ce qui se passerait pour la banquise d'Europe (le satellite de Jupiter) si on le plaçait à la place de la Lune, avec un flux lumineux issu du Soleil plus important qu'au niveau de l'orbite de Jupiter.
Merci à Gilgamesh pour cette réponse fort précise
D'ailleurs en réfléchissant, l'océan d'Europe existe gràce aux effets de marées gravitationnelle, si on le plaçait en orbite de la Terre, celle ci ne génèrerait pas un effet suffisant (sans compter qu'il n'y aurait plus de résonance orbitale avec Io, Ganymède et Callisto) et l'océan finirait par geler entièrement je suppose?
Je ne savais pas qu'Europe était moins massive que la Lune, en effet ça limite fortement la possibilité d'une atmosphère!Bonjour,
Sauf erreur, -60°C (Voir le calcul de Gilgamesh) c'est au moins 10° plus chaud que la température de sublimation de la glace d'eau dans le vide. Europe deviendrait donc plutôt une gigantesque comète, non ? Les comètes, qui ont un albédo généralement bien plus faible que celui d'Europe il est vrai, commencent à sublimer leur glace d'eau à une distance de 2.5 UA du Soleil.
Dans cette hypothèse, il y aurait temporairement une atmosphère autour d'Europe, je pense, mais comme la masse d'Europe est plus faible que celle de la Lune, cette atmosphère finirait par s'échapper à terme.
Europe a une densité de 3 environ, intermédiaire entre les corps telluriques et les corps composés de glace (densité autour de 1.8 comme Ganymède et Callisto). C'est un satellite composé à la fois de glace et de roches silicatées, comme Io. Après sublimation des glaces, il resterait tout de même un noyau très important.
jusqu’à devenir un astre sec comme la lune.
La question est de savoir en combien de temps, ça ne doit pas se compter en milliards d'années je pense.
Cependant, comme avec tout les "et si", ça ne se passe pas comme ça : Si europe était a la place de la lune, elle n'aurait pas pu avoir autant d'eau car elle ne se serait pas formé au même endroit.
Il vaut mieux demander "comment" voir "pourquoi", plutôt que "et si" qui ne donne jamais rien d’intéressant.
Les "et si" donnent malheureusement toujours ce genre de réponse : et si c'était pas comme ça, et bien tout serait autrement...
je dis ça bien entendu, avec gentillesse, pour zagreb887, pas pour bintang.
Effectivement, mais il est possible que le décapage de la surface laisse une couche de poussière qui protège la glace du rayonnement et la place dans le domaine solide par effet de la pression.
Parcours Etranges
Pas intéressant... Peut être pour toi, j'ai appris des choses, il me semble que c'est le but d'un exercice de pensée.Cependant, comme avec tout les "et si", ça ne se passe pas comme ça : Si europe était a la place de la lune, elle n'aurait pas pu avoir autant d'eau car elle ne se serait pas formé au même endroit.
Il vaut mieux demander "comment" voir "pourquoi", plutôt que "et si" qui ne donne jamais rien d’intéressant.
Les "et si" donnent malheureusement toujours ce genre de réponse : et si c'était pas comme ça, et bien tout serait autrement...
je dis ça bien entendu, avec gentillesse, pour zagreb887, pas pour bintang.
Je me doute bien que jamais Europe n'aurait pu se former à la place de la Lune, simplement je me demandais ce qui pourrait éventuellement faire fondre sa banquise.
Désolé de ne pas être assez "académique" à ton goût.
Au contraire, c’est avec les « et si » que l’on apprend le plus, car l’on se fait tout un scénario qui une fois affiné, nous permet de comprendre les phénomènes physiques.
Les exercices de pensés sont la base d’une bonne compréhension, car ils impliquent un cheminement intellectuel très épanouissent dans le raisonnement.
tu en es l'exemple personnifié, d'ailleurs...
Au contraire, c’est avec les « et si » que l’on apprend le plus,
"et si les trou noirs ceci ou cela" depuis 4 ans.
Ba désolé, mais j'ai pu constater jusqu’à ce jour très exactement l'inverse.
En fait, les seuls qui peuvent faire ces exercices de pensée sont ceux qui maitrisent déjà très bien les concepts abordés.
Sinon ça donne des représentations erronées qui ne participent nullement a la compréhension des fondamentaux.
Tout simplement parce que si ma tante en avait, elle s'appellerait mon oncle, pas ma tante.
Et ici, en l’occurrence, si Europa était a la place de la Lune, elle n'aurait jamais acquis une telle quantité d'eau.
C'est le modèle de nice et le grand tack qui le disent...
Donc raisonner sur un tel remplacement revient a nier l'évolution historique des astres du système solaire : raisonnement sur un cas inexistant et impossible.
Et si tu pouvais cesser tes interventions HS et attaque perso ?
Y peu pas.Et si tu pouvais cesser tes interventions HS et attaque perso ?
A chacun son rôle sur le forum.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Bonjour,
Attention de ne pas confondre rigueur et rigorisme.
Gilgamesh,
Je suis perplexe quant à la température moyenne de -60°C en conditions réelles.
Sauf erreur absolument impardonnable de ma part, la température d'équilibre thermodynamique ne s'applique que si la planète a une atmosphère (mais sans aucun effet de serre).
Europe n'ayant pas (ou si peu) d'atmosphère, la température d'Europe serait identique à celle de la Lune : environ +125°C au Soleil et -175°C à l'ombre. D'ailleurs, à ma connaissance, la situation serait absolument identique pour la Terre si elle n'avait pas d'atmosphère. Enfin, j'imagine que l'albédo joue lourdement dans ce cas aussi (donc les températures ne seraient pas absolument identiques à celles sur la Lune). Mais l'idée c'est que la différence entre la température diurne et la température nocture serait très importante.
J'attends confirmation de ta part.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 17/07/2014 à 12h13.
Si tu dis une bêtise comme : "Au contraire, c’est avec les « et si » que l’on apprend le plus" il ne faut pas t'étonner de te faire rectifier avec ton propre exemple en citation, qui figure justement l'opposé de cette démonstration, depuis longtemps déjà...Et si tu pouvais cesser tes interventions HS et attaque perso ?
Mais je ne te vois rien apprendre du tout depuis le temps que tu demandes tes "et si"... et tu reposes toujours les mêmes questions sur les mêmes sujets, désolé daniel100...
La compréhension scientifique passe par un "comment ça marche", et non par des "et si les poules avaient des dents".
Que tu sois d'accord ou non, je n'y peux rien, mais c'est comme ça qu'on améliore sa culture scientifique, et pas autrement.
tu ne trouves pas que ça serait bien, avant d'essayer d'imaginer ce que serait europe si elle était a la place de la lune, de comprendre déjà pourquoi les planètes et astres du système solaire sont a leur place actuelle et ont cette structure, et quelle a été leur histoire, dans la mesure de ce que la science permet d'en savoir ?Attention de ne pas confondre rigueur et rigorisme.
D'aborder, au moins superficiellement, voir même "caricaturalement", ce qui est mon cas par exemple (homo vulgaris), le modèle de nice et celui du grand tack qui décrivent cette histoire (d'ailleurs tout a fait subjuguante), avant d'essayer d'en inventer une autre totalement improbable, et qui ne permet en rien de comprendre pourquoi ni comment notre système solaire s'est formé ?
Oui, il faut un minimum de rigueur dans une quête d'amélioration de ses connaissances scientifiques.
Le rigorisme serait de considérer les postulats scientifiques comme dogmatiques et de les comparer a des évangiles, ce qui serait une erreur tout aussi consternante que les "et si", mais la contestation ne peut cependant provenir que des personnes les plus au fait des disciplines scientifiques concernées.
Les autres n'ont simplement pas le niveau de maitrise de la discipline pour se le permettre.
Ici aussi les "j'ai une explication personnelle" commencent et finissent toujours dans un pathétique désastre intellectuel.
On l'a tous constaté ici, quasiment des centaines de fois.
En gros il faut savoir rester a sa place en matière scientifique, c'est la meilleure façon de progresser dans ses connaissances, et ça fonctionne... en se bougeant un minimum pour que sa question soit rigoureuse, effectivement, la réponse permettra alors, seulement, d'étoffer ses connaissances.
Contrairement a l'adage populaire, il y a des questions qui donnent des réponses bien plus intéressantes que d'autres, et on peut passer sa vie a poser des questions sans aucun intérêt scientifique et dont les réponses ne procureront strictement aucune amélioration de son bagage culturel en la matière, tout en se figurant cependant le contraire.
Et c'est le destin de toutes les questions de nature scientifique qui n'ont pas un minimum de rigueur dans leur formulation.
Futura est l'un des meilleurs outil d'observation pour le constater.
et si europe était a la place de la lune, elle n'aurait plus d'eau.
et si Io était a la place de la lune, elle ne serait pas volcanique.
et après ? qu'est ce qu'on en a a faire franchement ?
Puisque si ces deux astres étaient vraiment là, alors le système solaire serait complètement différent de celui que nous connaissons et nous ne serions pas là pour en parler.
il est notoirement plus intéressant de savoir comment europe peu avoir de l'eau liquide et comment Io peut avoir une telle activité volcanique, ce qui permet de mieux comprendre la réalité des effets gravitationnels sur eux, qui sont du au monstre jovien qui est a proximité.
Et bien, je vais te décevoir, je vais continuer à être bête.
Mais je sais que tu veilles, et qu’un jour, grâce à toi, je trouverais l’illumination.
Et la, ce sera l’apothéose.
En fait la température d'équilibre ne peut se calculer simplement QUE sans atmosphère, en fonction de l'albedo, et c'est une température moyenne (jour + nuit, équateur et pôle) sur la sphère. Elle est plus élevée sur la Lune parce que l'albedo est très bas A=0,07 (T équilibre ~ +2°C) contre A=0,3 pour la Terre (T équilibre sans atmosphère ~ -16 °C).
Dès qu'il y a une atmosphère, ça devient beaucoup plus complexe puisque ça dépend de la concentration des gaz à effet de serre, de la couverture nuageuse, etc sans compter le couplage océanique.
Dernière modification par Gilgamesh ; 21/07/2014 à 17h03.
Parcours Etranges
Je crois qu'on est tous au courant... Et personne n'a dit le contraire, ça sert à rien de s'énerver comme ça.et si europe était a la place de la lune, elle n'aurait plus d'eau.
et si Io était a la place de la lune, elle ne serait pas volcanique.
A mon avis, Daniel100 comme moi même sommes au courant qu'Europe ne se serait jamais formée telle qu'elle l'est si elle avait en lieu et place de la Lune et non en orbite de Jupiter.
Si tu veux quelque chose de plus "terre à terre" disons, imaginons un système stellaire avec une étoile de type solaire, où une géante gazeuse possédant une lune glacée comme Europe aurait migré sur une orbite similaire à celle de la Terre.
Je voulais en savoir plus sur l'influence de l'albédo et du flux lumineux solaire, ainsi que sur le brassage du noyeau par les marées gravitationnelles, en gros, le but était surtout de comprendre comment l'océan d'Europe pouvait se maintenir, et c'est chose faite
Merci à Gilgamesh pour ses réponses, quoiqu'on en dise, ça permet d'apprendre beaucoup de choses
@ Gilgamesh,
Lorsque je disais avec atmosphère, il fallait comprendre "avec une certaine pression atmosphérique", mais sans effet sur la température (ce que j'ai dit en mentionnant l'absence d'effet de serre).
En gros, ce que je voulais que tu confirmes, c'est l'idée que si la Terre n'avait pas d'atmosphère, la situation à sa surface serait pratiquement identique à celle de la Lune aujourd'hui : +125°C au Soleil et -175°C à l'ombre. Le fait que la température d'équilibre thermodynamique soit de -18°C importe peu dans ce cas. Et ce serait justement le cas d'Europe, donc les -60°C théoriques avec la température d'équilibre n'aident pas dans ce contexte.
Je ne critique pas le calcul ni le résultat en ce qui concerne la température d'équilibre, je critique juste la pertinence du résultat.
Cordialement.
C'est vrai, dans un cas plus réaliste il faudrait tenir compte du blocage par effet de marée et du fait que le jour de Lune-Europe dure 14 jours (toutes choses étant égales par ailleurs)
Dans ce cas on peut considérer qu'une surface perpendiculaire au flux solaire atteint une température d'équilibre en supprimant le facteur géométrique appliquée à la sphère. Il est de 1/4 : la surface d'une sphère est 4 fois plus étendue que la surface du disque de même diamètre, donc on multiplie par racine quatrième de 4 (l'équation est sur T4) soit 1,4
La température d’équilibre de la partie jour passe à +28°C, toujours sur la base d'un albedo de 0,6. Pour la Lune, avec un albedo de 0,07 on retrouve +115°C.
Mais du coup, il devient très improbable que l’albédo soit effectivement de 0,6 car ça correspond à l’albédo d'une surface majoritaire de glace d'eau.
Dernière modification par Gilgamesh ; 19/07/2014 à 13h03.
Parcours Etranges
Bonjour,
J'entends bien tes arguments. Mais tu ne penses pas qu'un peu d'imagination permets à certains d'avancer? Je pense que ce n'est ni à toi ni à moi de dicter aux gens dans quel ordre et de quel façon ils ont envie d'apprendre les choses(conséquence du rigorisme, associé lui-même au manque d'imagination et d'abstraction). D'ailleurs cette expérience de pensée n'a pas du tout choqué Gilgamesh et Geb, qui apportent des réponses tout à fait rigoureuses(scientifiques) et intéressantes à la question. Pas besoin d'en faire tout un fromage donc!
@ Gilgamesh,
Si je comprends bien cette remarque, tu suggères qu'à une pression atmosphérique très faible et une température de +28°C sur la face visible d'Europe (en rotation synchrone par rapport à la Terre), on passe en dessous de la courbe de sublimation (voir diagramme de phase), c'est bien ça ?
Dès lors, la couche d'eau à la surface d'Europe passe en phase gazeuse, et "s'évapore" dans l'espace, aidée en cela par divers processus (photodissociation des molécules d'eau en phase gazeuse, vitesse de libération faible à la surface d'Europe).
Encore que, on pourrait dépasser la courbe de saturation temporairement si la pression atmosphérique lors de la sublimation de la couche d'eau qui recouvre Europe s'approche de ~40 millibars. Dans ce cas de figure l'eau pourrait être en phase liquide à la surface (ce qui changerait toujours l'albédo), et dans ce cas "l'évaporation" de l'eau dans l'espace prendrait plus de temps, principalement par le biais de la photodissociation.
Donc quand tu dis que : "il devient très improbable que l’albédo soit effectivement de 0,6 car ça correspond à l’albédo d'une surface majoritaire de glace d'eau, tu faisais référence au fait qu'on va se retrouver rapidement sans glace (autrement dit sans eau) à la surface d'Europe, et par conséquent, on va passer d'un albédo correspondant à celui de la glace d'eau, à un albédo plus proche de celui d'un "rocher à nu". J'ai bien interprété ton assertion ?
Le fait qu'à terme, on aurait un satellite Europe sans sa couche de glace et d’eau, suggère que les minéraux aujourd’hui en solution dans l’océan supposé d’Europe s’accumulerait en surface, donc on aurait vraisemblablement une couche d’un mélange principalement composé de chlorure de magnésium, de chlorure de potassium et de chlorure de sodium (Brown & Hand, 2013).
À terme l’albédo resterait de toute façon relativement élevé (à en juger par l'albédo des espèces minérales précitées). Je me trompe ?
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 21/07/2014 à 12h06.
On va dire la choses suivantes : les expériences de pensée ont leur vertu, mais elle doivent être bien choisies pour être pédagogique. Ici pourquoi pas cela permet de comprendre ce qui détermine la température d'équilibre de surface par exemple. Mais il y a d'autres cas où je suis bien d'accord avec notre Requin
J'aimerais qu'on arrête ce débat, now
Dernière modification par Gilgamesh ; 21/07/2014 à 13h28.
Parcours Etranges
C'est ça, sachant qu'à -60°C on était déjà pile à la limite. A +28°C c'est sur qu'une surface de glace libre , à pression nulle (1 Pa) ne va pas subsister bien longtemps
Oui, je pensais au phénomène qui se déroule à la surface des comètes (et probablement sur Mars aussi), la glace chargée de minéraux non volatile en se sublimant laisse une couche de poussière à la surface qui protège les couches plus profondes. Mais par contre l'albedo devient plus faible, la surface s'assombrie et à la limite on doit obtenir quelque chose d'assez analogue à l'albedo lunaire.Dès lors, la couche d'eau à la surface d'Europe passe en phase gazeuse, et "s'évapore" dans l'espace, aidée en cela par divers processus (photodissociation des molécules d'eau en phase gazeuse, vitesse de libération faible à la surface d'Europe).
Encore que, on pourrait dépasser la courbe de saturation temporairement si la pression atmosphérique lors de la sublimation de la couche d'eau qui recouvre Europe s'approche de ~40 millibars. Dans ce cas de figure l'eau pourrait être en phase liquide à la surface (ce qui changerait toujours l'albédo), et dans ce cas "l'évaporation" de l'eau dans l'espace prendrait plus de temps, principalement par le biais de la photodissociation.
Donc quand tu dis que : "il devient très improbable que l’albédo soit effectivement de 0,6 car ça correspond à l’albédo d'une surface majoritaire de glace d'eau, tu faisais référence au fait qu'on va se retrouver rapidement sans glace (autrement dit sans eau) à la surface d'Europe, et par conséquent, on va passer d'un albédo correspondant à celui de la glace d'eau, à un albédo plus proche de celui d'un "rocher à nu". J'ai bien interprété ton assertion ?
Disons qu'on aboutisse effectivement à une surface très sombre, et une température de surface de +115°C.
La vitesse d'agitation thermique est :
avec
k la cte de Boltzmann
T la température de l'atmosphère en K (ici on prend "pour voir" la température de surface)
m la masse de la molécule d'eau
u ~ 730 m/s
et la vitesse de libération est :
avec
G la cte de gravitation
M la masse d'Europe
R le rayon
vL ~ 2030 m/s
Tel que, on dirait que y'a pas de soucis, la vapeur d'eau à 115°C reste bien séquestrée puisque sa vitesse d'agitation thermique u est inférieure à la vitesse de libération. Mais la vitesse u calculée ici est une moyenne, et la distribution de Maxwell-Boltzmann implique qu'une fraction ~exp(-v2/u2) va dépasser la vitesse de libération. Pour le calculer précisément il faut se baser sur une fonction de distribution cumulative de Maxwell-Boltzmann.
http://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell...n_distribution
Ensuite c'est encore moins simple, parce qu'on va manquer de données : il faut déterminer quelle épaisseur de glace passe dans l'atmosphère avant que la poussière joue l'effet protecteur, si mon hypothèse est pertinente. Et avec ça, calculer quelle est la masse de l'atmosphère de vapeur d'eau obtenue au temps t0 initial, puis sa décroissance pour savoir si et pendant combien de temps les condition de pression-température de surface sont telle pour qu'on puisse avoir un océan d'eau chaude à la surface de Lune-Europe. Sachant que dans cette affaire (atmosphère d'H2O + océan liquide) non seulement l'albédo, mais l'effet de serre vont jouer, et ne peuvent probablement pas être négligé...
A terme, oui.Le fait qu'à terme, on aurait un satellite Europe sans sa couche de glace et d’eau, suggère que les minéraux aujourd’hui en solution dans l’océan supposé d’Europe s’accumulerait en surface, donc on aurait vraisemblablement une couche d’un mélange principalement composé de chlorure de magnésium, de chlorure de potassium et de chlorure de sodium (Brown & Hand, 2013).
Possible, en effet. Et du coup il faut refaire tout le calculÀ terme l’albédo resterait de toute façon relativement élevé (à en juger par l'albédo des espèces minérales précitées). Je me trompe ?
Dernière modification par Gilgamesh ; 21/07/2014 à 16h59.
Parcours Etranges
@ Gilgamesh,
Pour être tout à fait honnête avec toi, ta remarque sur l'albédo était tout à fait claire en ce qui me concerne, mais j'ai pensé que ça ne l'était peut-être pas pour tout le monde, et je me suis dit que t'inciter à préciser ton propos, et à plus de précisions, n'était pas sans intérêt sur ce point.
Je dois bien avouer que je n'avais pas pensé de prime abord que l'eau au niveau inférieur allait être progressivement recouverte par les minéraux dégagés au-dessus. Même si c'est évident.
C'est tout à fait anecdotique, mais ta remarque sur la loi de distribution des vitesses de Maxwell me fait penser à ma toute première conversation sur Futura, à laquelle tu avais largement participé.
À ma connaissance, même la distribution de vitesses de Maxwell (proposée en 1860) n'est qu'une approximation grossière (même si mathématiquement correcte). Les phénomènes en jeu en conditions réelles sont effectivement plus complexes. Il suffit de lire les premières publications scientifiques tentant de l'appliquer à la planétologie atmosphérique (par exemple : Stoney, 1898; 1900a; 1900b) pour se rendre compte à quel point les résultats qu'ils en retirent sont bien différents des hypothèses actuelles.
Si tu as le temps d'y jeter un œil, on pourra comparer nos impressions sur la question par MP.
Encore une chose que je n'ai pas relevée de prime abord. Je n'avais pas pensé au rôle de gaz à effet de serre de la vapeur d'eau.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 21/07/2014 à 15h10.
Si je comprend bien (et beaucoup de choses me passent allègrement au dessus ^^) Europe a une masse trop faible pour pouvoir maintenir une atmosphère permettant à l'eau liquide de subsister en surface?
C'est ça, ou alors de façon transitoire.
Parcours Etranges
