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Dernière mise à jour 29 août 2025

Ligne des Glaces : la Limite qui a Façonné les Planètes

Schéma de la ligne des glaces dans le Système Solaire

Ligne des glaces : la frontière invisible qui sculpte le système solaire

La ligne des glaces, ou ligne de gel, représente la distance critique à partir du Soleil où les composés volatils tels que l'eau, l'ammoniac, le dioxyde de carbone et le méthane peuvent se condenser en glace. Cette frontière thermodynamique a joué un rôle déterminant dans la formation et la composition différenciée des planètes.

La ligne des glaces se situe approximativement à 2,7 UA pour l'eau dans le Système Solaire, mais cette valeur varie selon la luminosité du Soleil. Elle sépare les zones où la matière solide est dominée par des roches et celles où la glace devient abondante, influençant la taille et la composition des planètes. La position de la ligne des glaces est déterminée par l'équilibre entre le flux radiant du jeune Soleil et la capacité des molécules à se condenser.

Pour l'eau, la ligne des glaces se situe vers 170 K (-103°C), température à laquelle la vapeur d'eau se condense directement en glace dans le vide spatial. Cette température critique correspond à une distance héliocentrique d'environ 3 UA dans le système solaire primordial.

Rôle dans la Formation des Planètes

La ligne des glaces a fondamentalement influencé l'architecture de notre système solaire :

Évolution Temporelle de la Ligne des Glaces

La ligne des glaces n’est pas fixe dans le temps. Sa position a évolué au cours de l’histoire du Système Solaire en fonction de la luminosité solaire, de la température du disque protoplanétaire et des processus dynamiques internes. Durant les premières phases de formation, le Soleil étant moins lumineux, la ligne des glaces se situait plus proche du Soleil.

Au fil du temps, avec l'augmentation de la luminosité solaire et la dissipation du gaz du disque, la ligne des glaces s'est déplacée vers l'extérieur, modifiant la zone de condensation de l'eau et des autres composés volatils. Cette migration a eu un impact direct sur la masse accumulable par les planètes et sur la distribution des corps glacés.

Cette évolution temporelle explique pourquoi certaines planètes et satellites contiennent de grandes quantités de glace malgré leur position actuelle relativement proche du Soleil, et pourquoi la répartition des corps glacés n’est pas uniforme.

Tableau : Comparaison des Composés Condensables

Températures de condensation des principaux composés volatils
Nom du composéComposéTempérature de condensation (K)Distance approximative au Soleil (UA)Rôle
EauH2O~170~2,7Formation des planètes géantes et des comètes
AmmoniacNH3~80~5Composant des glaces des corps externes
MéthaneCH4~30~10Présent dans les planètes géantes et satellites glacés
Dioxyde de carboneCO2~70~4–5Constituant des glaces de comètes et satellites glacés
Monoxyde de carboneCO~20~15Présent dans les comètes et le disque protoplanétaire externe
AzoteN2~25~15–20Principal constituant de l’atmosphère de Triton et certaines comètes
ArgonAr~30~20Trace des glaces rares dans le Système Solaire externe

Sources : NASA Solar System Formation.

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