Aaaah, on savait qu’on pouvait vous intéresser avec un titre pareil!

Et du coup vous allez tous apprendre un peu de physique! Parce que promis, on a pas menti! On va bien vous raconter une histoire de doigts, d’étoiles, et de vitesse de rotation. Ce ne sont peut être juste pas les doigts auxquels vous aviez pensé en cliquant…

Mais restez, ça ne sera pas long!

Dans un article paru cette année, 2 chercheurs, S. Sengupta et P. Garaud se sont interrogés sur un phénomène déjà bien connu des océanographes, la convection en « doigts » mais cette fois-ci à l’échelle des étoiles.

Mais d’abord, késako la circulation en « doigts » ??

Revenons sur notre planète. La circulation en « doigts de sel » comme on l’appelle en océanographie, est une forme de mélange vertical des eaux, qu’on appelle en langage scientifique la convection double-diffusive.

Oui, ça fait peur.

Mais en réalité c’est simple !

Dans l’océan, la densité de l’eau n’est pas toujours la même, elle varie notamment avec la température ou avec la salinité. Plus l’eau est froide, ou salée (ou les deux!), plus elle est dense. Et justement, lorsqu’un volume d’eau de mer « plonge » légèrement en profondeur, sa température est rapidement modifiée, mais pas sa salinité, qui se diffuse plus lentement. Résultat, ce volume d’eau reste salé et devient de plus en plus froid: il devient plus dense que l’eau qui l’entoure (= plus « lourd » !), et plonge encore plus.

Et ainsi de suite…

Il se forme ainsi un « doigt » d’eau très salée qui s’enfonce verticalement dans la masse d’eau qui l’entoure ! Un peu comme des « coulures » d’eau salée à l’intérieur d’une masse d’eau moins salée!

Et pourquoi dans l’espace ?

Ce modèle de circulation en doigts, ça marche dans les fluides. Et comme en sciences on range les gaz dans les fluides, notre affaire s’applique aussi aux intérieurs stellaires, formés de différents gaz !

Du coup, les astrophysiciens se sont demandés quels facteurs pourraient favoriser cette circulation verticale des gaz dans les intérieurs stellaires. Comme on ne sait pas pour l’instant se promener jusqu’aux étoiles et y faire quelques prélèvements et photos, on travaille par hypothèses et en utilisant la modélisation mathématique. Et si S. Sengupta et P. Garaud ont identifié 3 facteurs potentiels – la rotation, le cisaillement et les champs magnétiques – ils ont d’abord décidé de tester la vitesse de rotation.

Si on tourne plus vite, ça mélange mieux non ?

Figurez-vous que même pas ! En général, en cuisine en tout cas, pour mieux mélanger, on a tendance à touiller plus vite… Mais ici, on parle de circulation verticale dans un fluide (sans cuillère en bois dedans !), et la logique n’est pas la même. Il s’avère même que la vitesse de rotation n’a qu’un effet très limité sur le mélange vertical en « doigts » des gaz stellaires, et a même tendance à stabiliser les fameux doigts ! Les chercheurs ont même identifié un cas dans lequel se formerait un grand vortex cyclonique qui lui aurait même tendance à favoriser ces doigts de gaz !

Ces résultats pourraient même aider les astrophysiciens à mieux comprendre le fonctionnement d’un type d’étoile particulièrement grosses et brillantes : les géantes rouges !

Affaire à suivre…

 

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