Questions diverses et ardues de cosmologie :o)

[imperium]

Bonjours à tous, je travails actuellement un projet de jeu vidéo en ligne (de type « stratégie spatial ») et je suis en train de mettre en place un modèle de génération de systèmes solaires, et tant qu’à faire un modèle réaliste histoire de ne pas tomber dans les « clones » du système solaire comme on en voit trop souvent dans les trucs de SF ) Mais pour le finir il me faut répondre à questions (j’en ai mis 7 mais j’en ai plein d’autres ), à vous de me dire ce que vous en pensez! )

 

1 - Prenons une planète de type « Jupiter chaud », une géante gazeuse très proche de son soleil, cette planète doit normalement se désintégrer progressivement et perdre de son atmosphère. Mais question : qu’en est t’il des satellites autours de la planète? Certain d‘ente eux peuvent être gros, au points d’avoir une atmosphère, et ils sont tous plongés régulièrement dans cette immense flux de matière produite par la planète qui perd son gaz… Ce flux peut avoir quelles conséquences sur les ressources, l’aspect de la lune et les possibilités de vie ou de colonisation au sol présente ou future ?

 

2 - A quoi ressemble une de ces planètes de géantes gazeuses chaudes une fois qu’elle a perdu tout son gaz. Pour ma part je l’imagine comme une espèce de planètes telluriques géantes particulièrement dense et riches en métaux mais aussi rempli de radiations et avec une très forte gravité au sol. Mais peut être avez vous d’autres avis?

 

3 - A quoi ressemble un système solaire après que l’un de ses soleils se transforment en supernovae ? Est ce que toutes les planètes sont entièrement détruites ou juste projetés au loin ? Est ce que la vie peut renaitre dans un système stellaire qui a été ravagé dans le passé par une supernova si il y reste encore un soleil actif et quelques planètes ?

 

4 - Question xéno-biologie, est ce que des formes de vie peuvent apparaître dans une planète océan (une planète ou une lune couverte de glace qui se serait réchauffé) ? Car il y a de l’eau certes, mais peu d’endroits calmes ou les premières formes de vie pourrait naitre.

 

5 - Question technique, Io, le satellite de Jupiter produit un volcanisme extrêmement actif, au point ou les particules volcaniques provoquent une sorte de radiations qui irradie à un niveau mortel toutes les lunes environnantes. Question, si on dispose d’une technologie très importante (attention, « très importante » ne veux pas dire qui tout est possible, il faut des idées relativement « réalistes » même si c’est théorique ), y aurait t’il un moyen de confiner les particules volcaniques sur la planète et aussi protéger les lunes des radiations.

 

6 - Quelles seraient les types théoriques de planètes les plus bizarres ou originaux qui vous viendriez à l’esprit (en restant dans ce qu’il peut exister) ?

 

7 – Quelqu’un à une idée pour expliquer la couleur « rouge » de Sedna (le planétoïde perdu au fin fond du système solaire) ?

 

Voilà c’est tout pour cette fois )

 

Vous pouvez me contacter sur rey.antoine@gmail.com

[Invité akira]

Bonjours à tous, je travails actuellement un projet de jeu vidéo en ligne (de type « stratégie spatial ») et je suis en train de mettre en place un modèle de génération de systèmes solaires, et tant qu’à faire un modèle réaliste histoire de ne pas tomber dans les « clones » du système solaire comme on en voit trop souvent dans les trucs de SF )

 

Pour ne pas tomber dans les clones, il faudrait deja employer le bon vocabulaire. Aucune de tes questions ne releve de la cosmologie ...

['Bruno]

Oui, ça relève plutôt de la cosmogonie...

 

Je ne sais pas répondre aux questions (qui sont très pointues...), mais je fais une remarque :

 

3 - A quoi ressemble un système solaire après que l’un de ses soleils se transforment en supernovae ? Est ce que toutes les planètes sont entièrement détruites ou juste projetés au loin ? Est ce que la vie peut renaitre dans un système stellaire qui a été ravagé dans le passé par une supernova si il y reste encore un soleil actif et quelques planètes ?

En ce qui concerne les supernovae de type II, il s'agit d'étoiles très massives qui "explosent" à la fin de leur "vie". Or ces étoiles ont une durée de vie très courte, qui se chiffre en millions d'années. Est-ce suffisant pour qu'il se soit formé un système de planètes ? Sur le coup, ça m'étonnerait, mais je ne suis pas 100 % sûr. Ma remarque, c'est que, si je ne me trompe pas, ces supernovae seraient donc des supernovae de type I, c'est-à-dire l'explosion d'une naine blanche. Est-il possible qu'il ait de la vie sur une planète qui orbite autour d'un système double de naines blanches ? Ça m'a l'air compliqué, vu qu'on est d'abord passé par une phase de géante rouge puis d'expulsion d'une bonne partie du gaz, avec mise à nu du coeur très chaud et tout ça...

[Lasilla]

Bon, on va débrouiller tout ça avec ordre et méthode.

d'abord, comme le dit Akira, c'est pas de la cosmologie, mais de la planétologie et un peu d'évolution stellaire.

1 - Prenons une planète de type « Jupiter chaud », une géante gazeuse très proche de son soleil, cette planète doit normalement se désintégrer progressivement non et perdre de son atmosphère.

L'atmosphère est liée par gravitation: vu la masse de Jupiter, elle n'est pas près de s'effeuiller comme un oignon.

Regarde notre pauvre petite terre, ça fait 4,5 milliard d'année que ça gaze pour elle

Mais question : qu’en est t’il des satellites autours de la planète? Certain d‘ente eux peuvent être gros, au points d’avoir une atmosphère, et ils sont tous plongés régulièrement dans cette immense flux de matière produite par la planète qui perd son gaz… Ce flux peut avoir quelles conséquences sur les ressources, l’aspect de la lune et les possibilités de vie ou de colonisation au sol présente ou future ?

Oui, Titan, un satellite de saturne a une atmosphère.

La matière perdue par mouvement brownien des particules gazeuse n'a rien d'un flux immense, par contre, c'est quasi négligeable: une planète reste une planète.

Le phénomène de blast se produit sur mercure qui est trop petite pour retenir sa faible atmospère composé de matérieux vaporisés sous l'intense rayonnement solaire et qui est soumise au vent solaire.

 

2 - A quoi ressemble une de ces planètes de géantes gazeuses chaudes une fois qu’elle a perdu tout son gaz. Pour ma part je l’imagine comme une espèce de planètes telluriques géantes particulièrement dense et riches en métaux mais aussi rempli de radiations et avec une très forte gravité au sol. Mais peut être avez vous d’autres avis?

On ne sait pas trop de quoi est constitué le coeur des géantes gazeuses, et de toute façon, il subirait des modification s'il n'était plus soumis à l'immense pression causée par les couches gazeuses.

Alors va pour un noyaux de métaux lourds, pourquoi pas?

Radioactif? Oui, si les matériaux générant cette radioactivité ont une période suffisamment longue (en milliard d'année) pour continuer à l'être encore quand cette planète sera à nue (ce qui ne devrait pas arriver si elle est suffisamment massive)

 

3 - A quoi ressemble un système solaire après que l’un de ses soleils se transforment en supernovae ? Est ce que toutes les planètes sont entièrement détruites ou juste projetés au loin ? Est ce que la vie peut renaitre dans un système stellaire qui a été ravagé dans le passé par une supernova si il y reste encore un soleil actif et quelques planètes ?

Là, ça devient un peu de la science fiction.

Alors au pif, je dirais que les planètes proches sont bien secouées voire détruites, les géantes gazeuses qui sont beaucoup plus loin doivent être un peu soufflées... et déplacées dans leur orbite?

On a trouvé des planètes autour de naines blanches (résidu de supernova), donc il doit subsister des choses.

Pour que la vie reparte, il faudrait un système binaire, donc, or les systèmes bianaires sont instables au niveau des orbites de planète. De ce fait, la vie, qui requiert des conditions particulières et très stables dans le temps me semble peu envisageable dans de telles conditions.

 

4 - Question xéno-biologie, est ce que des formes de vie peuvent apparaître dans une planète océan (une planète ou une lune couverte de glace qui se serait réchauffé) ? Car il y a de l’eau certes, mais peu d’endroits calmes ou les premières formes de vie pourrait naitre.

La chaleur peut venir de l'activité volcanique sous-marine de la planète: il y a une vie très riche autour des sources chaudes dans nos océans.

 

5 - Question technique, Io, le satellite de Jupiter produit un volcanisme extrêmement actif oui, à cause des effets de marée de jupiter, au point ou les particules volcaniques provoquent une sorte de radiations qui irradie à un niveau mortel toutes les lunes environnantes.non

Question, si on dispose d’une technologie très importante (attention, « très importante » ne veux pas dire qui tout est possible, il faut des idées relativement « réalistes » même si c’est théorique ), y aurait t’il un moyen de confiner les particules volcaniques sur la planète et aussi protéger les lunes des radiations.

La question est sans objet, le volcanisme n'est pas source de radiation. Io n'irradie rien du tout, pas plus que nos volcan terriens. Ou du moins, ça dépend de sa composition interne.

En tout cas, ce n'est pas assez dangereux pour aller irradier d'autres lunes vu les distances considérées.

 

6 - Quelles seraient les types théoriques de planètes les plus bizarres ou originaux qui vous viendriez à l’esprit (en restant dans ce qu’il peut exister) ?

Il existe une variété très grande de planètes et satellites dans notre sytème solaire, il n'y a qu'à piocher dedant!

 

7 – Quelqu’un à une idée pour expliquer la couleur « rouge » de Sedna (le planétoïde perdu au fin fond du système solaire) ?

Nan, pas moi...

On entend parler de soupe d'hydrocarbures ou de tholin...

[imperium]

Re bonjour, merci pour ces réponses ) Bon déja désolé pour le manque de vocabulaire (cosmologie)!

 

Bon déja pour la perte gazeuse de la question 1, je parle biens des "jupiters chauds", c'est à dire les planétes gazeuses qui lors de la formation du systémes solaire se serait rapproché par migration trés prés de leurs étoiles (comme on en a trouvé dans les exoplanétes). Dans les articles que j'ai lu leur athmosphére se désintégrerait trés vite, laissant une trainée genre cométe, mais à une toute autre échélle, c'est pour cela que je me demandais quelle pourrais avoir l'effet de cette trainnée sur les lunes environantes...

 

Sinon pour Io j'ai lu dans un autre article que les particules issus du volcanisme intessif fesaient le tour de jupitér pour revenir sous forme d'un bonbartement de particules (ce n'est pas à proprement parlé de la radiation, mais cela à des effets similaires) Cela dis je n'ai pas recoupé l'information, alors je ne suis pas sur que c'est vraie

 

Sinon pour les effets d'une supernovae c'est vraie que c'est difficile à dire c'est pour cela que j'ai posté la question, en espérant trouver qq qui ai une vue vision plus claire de ces choses que moi. Je crois que je vais partir du principe que toutes les planétes telluriques du systémes sont détruites, et que le reste est repoussé avec une masse réduite. Reste le pb des planétes genre pluton, elles sont "sensible à la chaleur", je me demande donc si une supernovae ne pourrait pas les détruire malgrés la distance

 

Sinon merci de vos commentaires, et n'hésitez pas à en poster d'autres si vous avez d'autres idées )

[sunfish22]

7 – Quelqu’un à une idée pour expliquer la couleur « rouge » de Sedna (le planétoïde perdu au fin fond du système solaire) ?

 

Bonjour,

 

Je laisse répondre Alain Doressoundiram, spécialiste des objets Transneptuniens. Il avait fait une conférence aux RCEs de la Villette :

 

" On pourrait expliquer leur couleur rouge par l’irradiation prolongée de leur surface aux rayons ultraviolets. Au laboratoire, on montre que, par une irradiation très prolongée, on peut former une couche, une espèce de croûte d’irradiation, caractérisée par une couleur très rouge et un albédo très sombre. Une couleur rouge et un albédo très sombre, ce sont les caractéristiques des molécules carbonées complexes, donc des chaînes d’hydrocarbures. On part du fait que ce sont des objets riches en glaces d’eau et de méthane. Quand on irradie le méthane, on le polymérise pour former des chaînes de plus en plus complexes. On sait que les comètes sont riches aussi en molécules complexes et les comètes viennent de la ceinture de Kuiper. On pense donc que cette couleur rouge est due à cette matière. »

 

http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/science_actualites/sitesactu/question_actu.php?id_article=2763&langue=fr

 

Jean

['Bruno]

Sinon pour les effets d'une supernovae c'est vraie que c'est difficile à dire c'est pour cela que j'ai posté la question, en espérant trouver qq qui ai une vue vision plus claire de ces choses que moi. Je crois que je vais partir du principe que toutes les planétes telluriques du systémes sont détruites, et que le reste est repoussé avec une masse réduite.

J'insiste : s'il y a une explostion de supernova, il n'y a des planètes que si c'est une supernova de type I (il me semble), et dans ce cas il y a longtemps que la vie a disparu : avant que la naine blanche ne se soit formée. Non ? Donc ce n'est pas l'explosion de supernova qui devait te préoccuper, mais la mort de la géante rouge quelques milliards d'années plus tôt.

 

Si tu veux des infos sur des cas réalistes, tu peux regarder ce site : http://www.solstation.com/stars.htm . Il indique pour pas mal d'étoiles à quelle distance il faut placer une planète pour avoir de l'eau liquide.

[bb98]

et comme il existe des "pulsars doubles"...ni l'un ni l'autre n'ont été explusé par

'l'explosion' de l'autre ;)

donc une "planete" PEUT survivre...autour d'un pulsar double, na ;)

[Lasilla]

Bon déja pour la perte gazeuse de la question 1, je parle biens des "jupiters chauds", c'est à dire les planétes gazeuses qui lors de la formation du systémes solaire se serait rapproché par migration trés prés de leurs étoiles (comme on en a trouvé dans les exoplanétes). Dans les articles que j'ai lu leur athmosphére se désintégrerait trés vite, laissant une trainée genre cométe, mais à une toute autre échélle, c'est pour cela que je me demandais quelle pourrais avoir l'effet de cette trainnée sur les lunes environantes...

Au mieux? je dirais de belles pluies d'étoiles filantes.

La terre traverse aussi des queues cométaires, tu sais?

Bon, il faut que la planète ait une atmosphère, ok, sinon, se sera un peu comme une pluie de petits grains qui iraient très très vite (mais moins dense qu'une tempête de sable)

 

Sinon pour Io j'ai lu dans un autre article que les particules issus du volcanisme intessif fesaient le tour de jupitér pour revenir sous forme d'un bonbartement de particules (ce n'est pas à proprement parlé de la radiation, mais cela à des effets similaires) Cela dis je n'ai pas recoupé l'information, alors je ne suis pas sur que c'est vraie

C'est vrai, mais ces particules restent confinée à l'orbite de Io (ou peu s'en faut), pas de raison qu'elles aillent donc perturber autre chose.

Et elle ne sont pas radioactives.

Quand au mot "bombardement", il faut s'en méfier. Si ta voiture traverse un nuage de moucheron, ton pare-brise subit aussi un bombardement demoucheron du point de vue du physicien

 

Sinon pour les effets d'une supernovae c'est vraie que c'est difficile à dire c'est pour cela que j'ai posté la question, en espérant trouver qq qui ai une vue vision plus claire de ces choses que moi. Je crois que je vais partir du principe que toutes les planétes telluriques du systémes sont détruites, et que le reste est repoussé avec une masse réduite. Reste le pb des planétes genre pluton, elles sont "sensible à la chaleur", je me demande donc si une supernovae ne pourrait pas les détruire malgrés la distance

bof... non...

Bruno a raison...

[Snark]

 

Sinon pour Io j'ai lu dans un autre article que les particules issus du volcanisme intensif faisaient le tour de jupitér pour revenir sous forme d'un bombardement de particules (ce n'est pas à proprement parlé de la radiation, mais cela à des effets similaires)

 

Je devrais revoir ça, mais sauf erreur de ma part, Io produit un effet "dynamo" en traversant le champ magnétique de Jupiter, ce qui piège des particules et engendre bien d'autres phénomènes.

['Bruno]

Au fait, est-ce qu'on peut calculer si une explosion de supernova a une force suffisante pour "pousser" une planète ? Par exemple la Terre fait 6x10^24 kg. Elle reçoit du Soleil une puissance de 1370 W/m^2. Si on remplace le Soleil par une supernova, on rajoute -24 magnitudes, donc on a un astre qui rayonne une puissance 4 milliards de fois plus importante, soit 5,5x10^12 W/m^2. À partir de ces valeurs, est-ce qu'on peut calculer si la Terre sera éjectée du Système Solaire ?

 

Je n'ai jamais rien compris à la physique, mais en imaginant que cette puissance soit rayonnée durant 3 mois (une supernova a un maximum court, ensuite elle baisse, donc mettons que le total soit équivalent à 3 mois au maximum...) ça donnerait environ 4x10^19 J/m^2. Or la Terre correspond à une section de 1,28x10^14 m^2. Donc, au total, la Terre aura reçu 5x10^33 J. A-t-on le droit de dire que si toute cette énergie était transformée en énergie cinétique, en vertu de E=1/2mv^2 on aurait alors v = 40 km/s ? (Qu'il resterait à comparer à l'énergie de libération du systèle planétaire) ? Ça me paraît trop simple.

[Didou]

Bruno très sympathique la tentative de calcul Bon courage.

 

Tu oublies l'effet "élastique" de l'atmosphère qui en se désagrégeant emmennerait avec elle une partie de l'énergie reçu ...

[sunfish22]

Bonsoir Bruno,

 

... donc on a un astre qui rayonne une puissance 4 milliards de fois plus importante' date=' soit 5,5x10^12 W/m^2. [/quote']

 

C'est bien ce que dit A. Brahic : Une supernovae dégage au moment de l'explosion une énergie egale à l'ensemble des etoiles de la galaxie. Les couches hautes (et protectrices) de l'atmosphère terrestre seraient soufflées à une distance de 4 al. de la supernovae ! .

 

en vertu de E=1/2mv^2 on aurait alors v = 40 km/s ? (Qu'il resterait à comparer à l'énergie de libération du système planétaire) ?

 

La vitesse de liberation de l'attraction solaire à la distance de la Terre est de 30 Km/s * 1' date='414 = 42 Km/s

 

A-t-on le droit de dire que si toute cette énergie était transformée en énergie cinétique ...

 

En regardant à 'pression de radiation' dans wiki on voit qu'il y a un facteur 1/3 qui interviendrait : 'la pression exercée sur une surface exposée à un rayonnement uniforme dans toutes les directions est égale à 1/3 de l'énergie totale rayonnée par unité de volume'

 

Tiers ou pas, ca décoifferait quand même !

 

Jean

[imperium]

Alors quelle est la conclusion de ce beau calcul? Une SN est suffisante pour repousser des planètes alors?

 

Sinon quelques questions subsidiaires :

 

A votre avis, une planète dont l'atmosphérique à été détruite par une SN ou autre peut elle réussir à la reconstituer?

 

Autre chose, dans mon "modèle", je prend le cas d'une capture d'une planète tellurique lors d'une migration d'une planète géante vers le centre du système, et à la réflexion je me demande si c'est pas un peu "gros". Prenons le cas d'une planète géante genre Jupiter ou plus gros qui se rapproche du soleil lors de la formation du système. Je part du principe déjà que tout les planètes qui croisent directement son chemin sont détruites. Mais dans certain cas la migration de la planète géant s'arrête tout prés d'une planète tellurique (genre la terre, voir plus gros), à la fois trop loin pour être directement détruite, mais trop prés pour pouvoir maintenir une orbite stable à long terme autour du soleil. Dans ce cas je pose que soit la plante est "éjecté" (et soit projeté dans le soleil, soit envoyé au fin font du système solaire) soit qu'elle est "capturé" par la géante, mais cela vous parait il réaliste?

['Bruno]

Alors quelle est la conclusion de ce beau calcul? Une SN est suffisante pour repousser des planètes alors?

À mon avis le calcul est faux. Mais je ne sais pas comment il faut faire.

 

A votre avis, une planète dont l'atmosphérique à été détruite par une SN ou autre peut elle réussir à la reconstituer?

Tu sembles très préoccupé par ce qui arrive sur une planète après une explostion de supernova. Pourtant, une telle planète est probablement morte depuis longtemps (avant la formation de la naine blanche) et c'est d'ailleurs ce qui lui arrive alors qui est important, non ?

 

Autre chose, dans mon "modèle", je prend le cas d'une capture d'une planète tellurique lors d'une migration d'une planète géante vers le centre du système, et à la réflexion je me demande si c'est pas un peu "gros". Prenons le cas d'une planète géante genre Jupiter ou plus gros qui se rapproche du soleil lors de la formation du système. Je part du principe déjà que tout les planètes qui croisent directement son chemin sont détruites. Mais dans certain cas la migration de la planète géant s'arrête tout prés d'une planète tellurique (genre la terre, voir plus gros), à la fois trop loin pour être directement détruite, mais trop prés pour pouvoir maintenir une orbite stable à long terme autour du soleil. Dans ce cas je pose que soit la plante est "éjecté" (et soit projeté dans le soleil, soit envoyé au fin font du système solaire) soit qu'elle est "capturé" par la géante, mais cela vous parait il réaliste?

Il y a pas mal d'années, je m'étais amusé à simuler sur ordinateur le problème des N corps et j'avais notamment regardé ce qui se passait quand une étoile en rencontrait une autre : parfois elle éjecte sa planète (j'ai fait le cas où il y a 1 seule planète, c'est plus simple), parfois elle la capture, sinon elle rend son orbite très excentrique. Elle éjecte la planète lorsqu'elle s'approche en venant en sens contraire (approche de plein fouet, disons). Elle capture la planète lorsqu'elle s'approche dans le même sens (de façon presque tangente). Dans ce cas, la planète a une orbite très excentrique. Sinon, la planète continue à tourner autour de l'étoile de départ, mais son orbite a été allongée et rendue excentrique. Je ne sais pas si une planète géante aurait le même effet : normalement oui, mais sa masse étant inférieure à celle d'une étoile l'effet sera beaucoup moins important. Il faudrait faire des simulations. On trouve parfois, parmi les freewares, ce genre de simulateur (j'en ai déjà vu qui simule les collisions de galaxies), mais je ne sais pas s'il en existe pour les planètes.

[imperium]

Pour les supernova c'est juste que c'est une partie "blanche" dans mon modèle, et j'aimerai autant faire quelque chose de réaliste ) Et les situations particulières comme les supernova et les autres évènements stellaire peuvent peut être produire des situations originales, tel que l'on n'en connait pas dans le système solaire, et c'est ce que je recherche avant tout, des moyens des planètes originales auquel les astronomes n'ont pas encore pensé (et à noter, que je ne m'intéresse pas seulement aux planètes pouvant héberger la vie, mais toutes les planètes qui pourrait être particulièrement riche en ressources ou particulièrement belles ou particulièrement dangereuses, donc si vous avez des idées n'hésitez pas...)

 

Sinon merci de tes précisions suite à ton expérience, cela va m'être très utile Mais lors des éjections, c'est toujours vers l'extérieur quelle se produit?

['Bruno]

Ce que je disais sur mes simulations, c'était surtout pour te donner une idée de ce que ça peut donner, mais il vaudrait mieux que tu trouves de vraies simulations.