Répartition des éléments dans le système solaire.
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Répartition des éléments dans le système solaire.



  1. #1
    papy-alain

    Répartition des éléments dans le système solaire.


    ------

    Bonjour à tous.
    Il m'avait toujours paru évident que dans un nuage protostellaire, les éléments les plus lourds devaient se précipiter vers le centre de masse plus rapidement que les éléments légers. Or, à sa formation, le Soleil était principalement composé d'hydrogène et d'hélium mais les éléments lourds, jusqu'à l'uranium, se retrouvent sur Terre et, sans doute, dans bon nombre d'autres planètes. Comment cela se fait-il ?
    Merci par avance.

    -----
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  2. #2
    Amanuensis

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Wiki :

    The bulk composition of the Earth by elemental-mass is roughly similar to the gross composition of the solar system, with the major differences being that Earth is missing a great deal of the volatile elements hydrogen, helium, neon, and nitrogen, as well as carbon which has been lost as volatile hydrocarbons.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  3. #3
    papy-alain

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Merci, mais ça n'explique rien. Pourquoi les métaux lourds ne se sont ils pas concentrés initialement au centre de masse ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  4. #4
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Salut,

    Il y a des fronts de precipitation dans le nuage protoplanetaire qui vont influencer fortement la distribution des elements dans le systeme solaire interne (et eventuellement externe pour les composes volatiles).

    La temperature de condensation (50% de solidification sous une pression de 0.1 mbar) est un facteur majeur influencant cette distribution.

    Parmi les elements les plus refractaires, on trouve les platinoides, terres rares, Ca, Al, Ti, Th, U. Ils sont particulierement present dans les CAI (Calcium-Aluminium Inclusions) des meteorites, qui sont les particules solides les plus anciennes du systeme solaire. Ces elements sont egalement tres abondant sur Mercure. La temperature de condensation est de l'ordre de 1600K

    Ensuite viennent les terres rares legeres, les metaux de transitions, Si, Mg, Be, Cr..., qui forment typiquement la masse principale des chondrites et des planetes telluriques.

    Ensuite viennent les elements legerement volatiles: Mn, Au, Cu, Ag, metaux alcalins, S, Se, B...

    puis finalement les tres volatiles: Pb, In, Tl, Bi qui precipitent a des temperatures inferieurs a 700K

    Sur base de la temperature de condensation on a donc un facteur de fractionation; l'autre facteur est d'ordre geochimique, avec les affinites qui existent entre elements de meme groups geochimiques (siderophile, lithophile, chalcophile et atmophile).

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Merci, mais ça n'explique rien. Pourquoi les métaux lourds ne se sont ils pas concentrés initialement au centre de masse ?
    veux tu dire au sein du soleil ( pour être précis )?
    tout simplement parce que le notre n'a pas une taille suffisante :

    Une étoile de type solaire ne produira rien de plus que de l'hélium, du carbone et de l'oxygène puisque les conditions de température et de densité sont insuffisantes pour réaliser la synthèse du néon, du silicium, du magnésium, du soufre, du fer, etc. Ces conditions sont réalisées au sein d'étoiles plus massives (voir en particulier étoile Wolf-Rayet), dont la masse initiale est supérieure à 9 masses solaires. Une fois le cœur de l'étoile massive composé uniquement de fer, celle-ci explose en supernova. Durant l'explosion a lieu la nucléosynthèse explosive, où des métaux plus lourds que le fer sont alors synthétisés et éjectés dans le milieu interstellaire. (wiki )

    un article plus complet ici :
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Nucl%C...A8se_stellaire
    Dernière modification par ansset ; 25/08/2017 à 05h08.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  7. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Salut,

    Un détail technique mais important.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Il m'avait toujours paru évident que dans un nuage protostellaire, les éléments les plus lourds devaient se précipiter vers le centre de masse plus rapidement que les éléments légers.
    Il n'y a pas de raison particulière à ça. En effet, les orbites suivies par les corps/poussières/... sont indépendantes de leur masse. Donc, une poussière de fer n'a pas de raison de tomber plus vite vers le centre du nuage qu'une poussière de silicium.

    De même, pour la viscosité, ça joue peu (par contre la taille oui, voir le phénomène de migration des planètes).

    Et une fois immobilisé évidemment, la situation change. Ainsi, sur une planète en formation, encore liquide, les éléments lourds ont tendance à couler. Raison pour laquelle la croute terrestre est composée d'éléments légers et qu'au centre ou a surtout du nickel et du fer.

    Par contre, le vent solaire affecte préférentiellement les particulières légères (de densité faible). C'est plus facile de faire bouger, en soufflant, un ballon qu'une boule de bowling.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  8. #7
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Et une fois immobilisé évidemment, la situation change. Ainsi, sur une planète en formation, encore liquide, les éléments lourds ont tendance à couler. Raison pour laquelle la croute terrestre est composée d'éléments légers et qu'au centre ou a surtout du nickel et du fer.
    Attention que la remarque en bas de mon message concernant les affinites geochimiques devient tres importantes dans les cas planetaires. L'uranium par exemple, est un element lithophile, et est beaucoup beaucoup plus abondant dans la croute que dans le noyau (ce dernier contenant les elements siderophiles).

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  9. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par Tawahi-Kiwi Voir le message
    Attention que la remarque en bas de mon message concernant les affinites geochimiques devient tres importantes dans les cas planetaires. L'uranium par exemple, est un element lithophile, et est beaucoup beaucoup plus abondant dans la croute que dans le noyau (ce dernier contenant les elements siderophiles).
    Ouuups, oui, en effet, ce point est de grande importance.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  10. #9
    mach3
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par ansset
    veux tu dire au sein du soleil ( pour être précis )?
    tout simplement parce que le notre n'a pas une taille suffisante :

    Une étoile de type solaire ne produira rien de plus que de l'hélium, du carbone et de l'oxygène puisque les conditions de température et de densité sont insuffisantes pour réaliser la synthèse du néon, du silicium, du magnésium, du soufre, du fer, etc. Ces conditions sont réalisées au sein d'étoiles plus massives (voir en particulier étoile Wolf-Rayet), dont la masse initiale est supérieure à 9 masses solaires. Une fois le cœur de l'étoile massive composé uniquement de fer, celle-ci explose en supernova. Durant l'explosion a lieu la nucléosynthèse explosive, où des métaux plus lourds que le fer sont alors synthétisés et éjectés dans le milieu interstellaire. (wiki )
    Pour moi il ne parle pas des métaux produits par le soleil, mais des métaux présents initialement dans la nébuleuse qui a donné le système solaire.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  11. #10
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Pour moi il ne parle pas des métaux produits par le soleil, mais des métaux présents initialement dans la nébuleuse qui a donné le système solaire.

    m@ch3
    possible, c'est aussi pour cela que je commence par une question.
    car il évoque une proximité avec le centre de masse du système.
    en attendant ses commentaires....
    Cdt
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  12. #11
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Pour moi il ne parle pas des métaux produits par le soleil, mais des métaux présents initialement dans la nébuleuse qui a donné le système solaire.
    En effet, s'il parle d'uranium (message #1), ce n'est certainement pas lors de la nucleosynthese stellaire, et plutot ce qui est present au depart dans la nebuleuse.

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  13. #12
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    justement, pas certain que la différence est été faite entre les deux.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  14. #13
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    rappelons aussi que nos observations actuelles d'autres systèmes solaires montrent que ce ne sont pas forcement les planètes telluriques qui sont les plus proches de leur astre solaire.
    puisque l'on parle ici de "centre de masse".
    Dernière modification par ansset ; 25/08/2017 à 20h03.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  15. #14
    papy-alain

    Re : Répartition des éléments dans le système solaire.

    Désolé de mon intervention tardive, j'étais absent toute la journée.
    Je parlais bien sûr de la composition du nuage protostellaire et non de ce qui est produit par le Soleil (qui ne se presse pas pour convertir son H en He, il en a encore pour un bout de temps).
    Après, les avis éclairés des participants m'ont fait comprendre mon erreur conceptuelle initiale.
    Un grand merci à tous.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

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