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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 coulaient au fond et les plus légers à la surface. Bien que la Terre et Jupiter soient des planètes très différentes, elles possèdent toutes les deux un noyau chaud et lourd soumis à 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.
Taille et masse
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 cœur pèse 657 milliards de milliards de kilogrammes (724 millions de milliards de tonnes). La taille du noyau de Jupiter est moins bien connue. on pense qu'elle a 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 137 000 milliards de milliards de kilogrammes (151 milliards de milliards de tonnes).
Composition
Le noyau de la Terre se compose principalement de nickel et de fer; la région 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 ait émis l'hypothèse que le noyau de Jupiter pourrait être un énorme diamant formé par une forte pression, la plupart des astronomes pensent qu'il est fait d'un matériau lourd et rocheux présent lors de la formation de Jupiter. Le noyau interne relativement petit de Jupiter entoure immédiatement 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’est un métal que sous les pressions énormes rencontrées au centre de la planète.
Pression
La pression au cœur de la planète est causée par le poids de tout le matériel situé au-dessus de celle-ci sous la gravité. Au centre 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 exercée au fond de la fosse des Mariannes, la partie la plus profonde de l’océan Pacifique, n’est «que» de 8 tonnes par pouce carré. À ces pressions extrêmement élevées, la matière acquiert d'étranges propriétés; Le diamant, par exemple, peut devenir une substance métallique liquide se regroupant dans de gigantesques «océans» à l’intérieur des plus grandes planètes.
Température
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: l’impact des météores antiques et la désintégration radioactive. Au cours de la formation de la Terre, le système solaire avait plus de débris qu’aujourd’hui. Les météores ont frappé la planète à un taux très élevé; nombre de ces impacts ont été équivalents à des millions de bombes à hydrogène, laissant la Terre à l’état fondu pendant des millions d’années. Bien que la surface se soit refroidie depuis, les couches internes sont toujours 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 ainsi à maintenir le centre de la planète au chaud. 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. Lorsqu’il se contracte, l’énergie gravitationnelle des matériaux tombant vers le centre libère de la chaleur, contribuant ainsi à la température élevée du noyau.