Une étude récente présentée au National Astronomy Meeting 2023 (NAM2023) examine une théorie de la formation planétaire récemment découverte qui remet en question les notions antérieures sur la façon dont les planètes se forment dans les disques de gaz et de poussière entourant les jeunes étoiles, également appelés disques protoplanétaires. En plus d’être présentée au NAM2023, l’étude a également été soumise pour examen par les pairs à la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et a le potentiel d’aider les scientifiques à mieux comprendre non seulement comment les planètes se forment, mais comment la vie pourrait se former sur elles, aussi.
Sur la base de données d’observations et de modèles, les chercheurs ont déterminé que deux grandes protoplanètes – des planètes qui se forment encore à partir de la collecte de poussière sur tout le disque, également appelée accrétion – en orbite à une distance indéterminée l’une de l’autre peuvent produire une planète plus petite en orbite entre elles, que les chercheurs appellent la « formation de planètes en sandwich ».
Les chercheurs affirment que cela est dû au fait que les deux plus grandes planètes limitent la quantité de poussière qui s’écoule dans les parties internes du disque protoplanétaire, car elles continueront toutes les deux à la collecter. Lorsque cela se produit, toute planète qui se forme entre elles sera plus petite que les deux plus grandes planètes, ce qui est analogue au remplissage à l’intérieur d’un sandwich.
“C’est très différent de la vision conventionnelle de la formation des planètes, où nous nous attendons généralement à ce que les planètes se forment séquentiellement de l’intérieur vers l’extérieur du disque et deviennent de plus en plus massives plus loin”, a déclaré le Dr Farzana Meru, qui est associée. Professeur et Dorothy Hodgkin Fellow au Département de physique de l’Université de Warwick, a déclaré dans un communiqué. «Ce qui est également très intéressant, c’est qu’il existe des exemples que nous avons trouvés à partir d’observations d’exoplanètes qui montrent en fait cette architecture de planète en sandwich – où la planète du milieu est moins massive que ses voisines; c’est aussi une proportion raisonnable des systèmes.
Des études supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre ce nouveau processus de formation, mais cela pourrait conduire à développer des clarifications plausibles sur l’existence de Mars et d’Uranus, qui sont toutes deux des planètes plus petites en orbite entre des planètes plus grandes dans notre propre système solaire. Dans le cas de Mars, la plus grande Terre orbite vers l’intérieur tandis que la plus grande Jupiter orbite vers l’extérieur. Dans le cas d’Uranus, Saturne, beaucoup plus grande, orbite vers l’intérieur tandis que Neptune, de taille similaire, orbite vers l’extérieur. Alors que le rayon d’Uranus est supérieur à celui de Neptune, la masse du premier est plus petite, et cela est dû au fait que la densité de Neptune est d’environ 30% supérieure à celle d’Uranus.
L’état actuel de notre système solaire consiste en un assemblage (principalement) ordonné et organisé de planètes, de lunes, d’astéroïdes et de comètes. Cela inclut le Soleil au centre, suivi des planètes intérieures, de la ceinture d’astéroïdes, des planètes extérieures, de la ceinture de Kuiper et du nuage d’Oort, mais les choses étaient très différentes il y a environ 4,6 milliards d’années.
C’est à ce moment-là que les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’un énorme nuage de gaz et de poussière s’est effondré à cause de l’onde de choc d’une supernova voisine et s’est formé en une nébuleuse solaire, qui consiste en un disque en rotation de gaz et de poussière. Au fur et à mesure que ce disque tourne, la gravité commence à prendre le dessus et continue à attirer la matière vers le centre du disque, formant finalement notre Soleil, qui contient 99 % de la masse totale du système solaire, et un disque protoplanétaire est né.
Pendant des millions d’années, les planètes terrestres du système solaire interne et les grandes géantes gazeuses du système solaire externe, ainsi que leurs nombreuses lunes, se sont formées à partir de l’accrétion de gaz et de poussière à travers le disque. Cela inclut Mars peut-être pris en sandwich par la Terre et Jupiter, et Uranus peut-être pris en sandwich par Saturne et Neptune. Le gaz et la poussière restants ont formé les astéroïdes et les comètes qui composent la ceinture d’astéroïdes, la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort.
Quelles nouvelles découvertes les scientifiques feront-ils sur les disques protoplanétaires et la « formation de planètes en sandwich » dans les années et les décennies à venir ? Seul le temps nous le dira, et c’est pourquoi nous faisons de la science !
Comme toujours, continuez à faire de la science et continuez à regarder vers le haut !
