Les simulations de la formation du système solaire ont été largement couronnées de succès. Ils sont capables de reproduire les positions de toutes les planètes majeures ainsi que leurs paramètres orbitaux. Mais les simulations actuelles ont énormément de mal à obtenir les masses des quatre planètes telluriques, en particulier Mercure. Une nouvelle étude suggère que nous devons accorder plus d’attention aux planètes géantes afin de comprendre l’évolution des plus petites.
De toutes les planètes intérieures rocheuses du système solaire, Mercure est la plus étrange. Non seulement il a la masse la plus faible, mais par rapport à sa taille, il a le noyau le plus gros. Cela représente un défi majeur pour les simulations de formation de planètes, car il est difficile de construire un noyau aussi gros sans faire croître une planète proportionnellement plus grande avec lui.
Une équipe d’astronomes a récemment étudié plusieurs possibilités pour expliquer les propriétés étranges de Mercure en réalisant des simulations de la formation du système solaire. Dans les premiers jours du système solaire, au lieu d’une série ordonnée de planètes, nous avions plutôt un disque protoplanétaire fait de gaz et de poussière. Intégrés dans ce disque se trouvaient des dizaines de planétésimaux qui finiraient par entrer en collision, fusionner et grandir pour devenir des planètes.
Les astronomes pensent que le bord intérieur du disque protoplanétaire manquait probablement relativement de matière. De plus, dans ce jeune système, les planètes géantes n’apparaissaient pas sur leurs orbites actuelles. Au lieu de cela, ils ont migré de leur lieu de formation initial vers leurs postes actuels. Au fur et à mesure que ces planètes géantes se déplaçaient, elles déstabilisaient le disque interne, supprimant potentiellement encore plus de matière.
En rassemblant ces idées, les astronomes ont pu construire une histoire de la formation de Mercure. À l’origine, le disque protoplanétaire interne contenait de nombreux planétésimaux, mais au fur et à mesure que les planètes géantes se déplaçaient et migraient, elles emportaient avec elles une grande partie du matériau de construction planétaire. Les planétésimaux restants sont entrés en collision dans une série de collisions fréquentes, ce qui a entraîné le déversement de nombreux métaux lourds dans la planète la plus intérieure, créant le grand noyau de Mercure.
Alors que les modèles ont pu capturer la taille du noyau de Mercure, les simulations n’ont toujours pas pu obtenir la masse globale de la planète. Les simulations ont généralement produit un Mercure deux à quatre fois plus massif qu’il ne l’est réellement.
La question de savoir comment Mercure est né reste ouverte. Les astronomes soupçonnent que nous devons accorder une plus grande attention aux propriétés chimiques du disque protoplanétaire, en nous concentrant en particulier sur la façon dont les grains de poussière peuvent s’agglutiner et survivre à l’environnement de rayonnement intense sur l’orbite de Mercure.
