Noyau de Jupiter vs. Noyau de la Terre

Après leur formation il y a environ 4,6 milliards d'années, les planètes de notre système solaire ont développé une structure en couches dans laquelle les matériaux les plus denses s'enfonçaient vers le bas et les plus légers montaient vers le surface. Bien que la Terre et Jupiter soient des planètes très différentes, elles possèdent toutes deux des noyaux chauds et lourds sous une pression énorme. Les astronomes pensent que le noyau de Jupiter est principalement constitué de matériaux rocheux, tandis que celui de la Terre est composé de nickel et de fer.

Le noyau de la Terre a une couche externe de 2 200 km (1 370 miles) d'épaisseur et une zone interne de 1 250 km (775 miles) d'épaisseur. Avec une densité moyenne d'environ 12 000 kg par mètre cube, le noyau pèse 657 milliards de milliards de kilogrammes (724 millions de milliards de tonnes). La taille du noyau de Jupiter est moins connue avec précision; on pense qu'elle fait environ 10 à 20 fois la taille de la Terre, soit environ 32 000 km (20 000 miles) de diamètre. La densité du noyau est estimée à 25 000 kg par mètre cube, ce qui donnerait au noyau de Jupiter une masse de 137 trillions de trillions de kilogrammes (151 milliards de trillions de tonnes).

Le noyau de la Terre se compose en grande partie de nickel et de fer; la zone externe est liquide et la partie interne est solide. La partie externe liquide circule autour du noyau interne avec la rotation de la Terre, générant un champ magnétique qui protège la surface de la planète de certains types de rayonnement solaire. Bien que le regretté auteur Arthur C. Clarke a émis l'hypothèse que le noyau de Jupiter pourrait être un énorme diamant formé par une grande pression, la plupart des astronomes pensent qu'il est fait de matériau rocheux lourd présent lors de la formation de Jupiter. Immédiatement autour du noyau interne relativement petit de Jupiter se trouve une couche d'hydrogène de 40 000 km (25 000 miles) d'épaisseur, comprimée dans un état métallique qui conduit l'électricité. L'hydrogène n'agit comme un métal que sous les énormes pressions rencontrées au centre de la planète.

La pression au cœur d'une planète est causée par le poids de tout le matériau au-dessus d'elle qui s'enfonce sous la force de gravité. Au cœur de Jupiter, la pression est estimée à 100 millions d'atmosphères, soit 735 000 tonnes par pouce carré. En comparaison, le noyau de la Terre subit une pression de 3 millions d'atmosphères, soit 22 000 tonnes par pouce carré. Pour mettre cela en perspective, la pression au fond de la fosse des Mariannes, la partie la plus profonde de l'océan Pacifique, est de "seulement" 8 tonnes par pouce carré. A ces pressions extrêmement élevées, la matière acquiert des propriétés étranges; le diamant, par exemple, peut devenir une substance métallique liquide, s'accumulant dans de gigantesques «océans» à l'intérieur des plus grandes planètes.

Au cœur de la Terre, les températures atteignent 5 000 degrés Celsius (9 000 degrés Fahrenheit). Les scientifiques pensent que la chaleur du noyau provient de deux sources: les impacts de météores anciens et la désintégration radioactive. Lors de la formation de la Terre, le système solaire avait plus de débris qu'il n'en a maintenant. Les météores ont frappé la planète à un rythme très élevé; bon nombre de ces impacts équivalaient à des millions de bombes à hydrogène, laissant la Terre dans un état fondu pendant des millions d'années. Bien que la surface se soit refroidie depuis, les couches internes sont encore liquides ou semi-liquides. Le thorium radioactif, l'uranium et d'autres éléments encore présents dans le noyau continuent de générer de grandes quantités de chaleur, contribuant à maintenir chaud le centre de la planète. On pense que la température centrale de Jupiter est d'environ 20 000 degrés Celsius (36 000 degrés Fahrenheit). Jupiter semble encore se contracter dans le cadre de son processus de formation. En se contractant, l'énergie gravitationnelle du matériau tombant vers le centre libère de la chaleur, contribuant à la température élevée du noyau.