Comportement du flot au voisinage d’une planète trois fois plus massive que Jupiter (au centre de l’image), dans un disque protoplanétaire avec vent MHD. Un flux de masse plus grand est coloré en rouge.
Composés de gaz et de poussières, les disques protoplanétaires accompagnent les premiers millions d’années de la for- mation des étoiles jeunes, etconstituent la phase primitive des systèmes planétaires.
Les modèles d’interaction planète-disque reposent principalement sur des simu- lations hydrodynamiques où l’accrétion est classiquement prescrite et provient d’un transport radial turbulent de masse dans le disque. Ce scénario d’accrétion est depuis quelques années questionné, à la fois théoriquement et observationnel- lement, par un paradigme qui implique l’évacuation verticale de moment ciné- tique par des vents d’origine magnétique.
L’objectif de ce projet est d’étudier l’im- pact d’une protoplanète en orbite circu- laire fixe dans un disque gazeux et en pré- sence d’un vent (voir figure), au moyen de simulations numériques 3D globales à haute résolution en MHD non- idéale. Pour ce faire, nous avons réalisé un ensemble de simulations à l’aide du nouveau code GPU IDEFIX développé à l’IPAG, en faisant varier la valeur de la masse de la planète et la magnétisation initiale du disque.
Nous trouvons que les planètes massives sont capables de creuser dans le gaz un sillon qui peut devenir asymétrique, et dans lequel le champ magnétique s’ac- cumule efficacement.
Il en résulte un écoulement d’accrétion rapide à travers le sillon qui peut devenir sonique pour des magnétisations plus élevées. Le couple dû au vent s’ajuste au couple de la planète de manière à générer un vent plus intense dans le sillon externe, tandis que le vent est défléchi par la planète au niveau du bord interne du sillon.
L’asymétrie du sillon, à la fois en profondeur et en largeur, se matérialise par une érosion progressive du disque externe, pouvant inverser ladirection de migration des planètes joviennes dans les disques magnétisés. Pour les planètes de plus faible masse, nous trouvons que le couple gravitationnel exercé par le gaz est stochastique et positif en moyenne, ce qui se traduirait aussi par une migration vers l’extérieur