Avant qu’il y ait des planètes autour du soleil, il y avait des anneaux.
Tout comme la façon dont le matériau en orbite autour de Saturne est aplati par les forces centrifuges en un disque étroit et soigné, la même chose s’est produite avec le Soleil dans les premiers jours du système solaire – et la façon dont ces anneaux se forment montre comment la Terre s’est développée à partir de ces anneaux à la taille Il peut être contrôlé et non la soi-disant « super-terre ».
Les superplanètes sont des mondes terrestres rocheux en orbite autour d’autres étoiles beaucoup plus grandes que la Terre, la plus grande planète rocheuse de notre système solaire, qui représente environ 30 % des exoplanètes rocheuses que nous avons découvertes jusqu’à présent.
Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Science, nous avons évité ce destin, il s’avère, grâce à des « bosses de pression » dans ces premiers anneaux solaires. astronomie naturelle.
Une équipe internationale de chercheurs de l’Université Rice, de l’Université Purdue, du Southwest Research Institute de Boulder, au Colorado, et de l’Institut Max Planck d’astronomie de Heidelberg, en Allemagne, a effectué des centaines de simulations de supercalculateurs pour reconfigurer le système solaire.
Ce qu’ils ont découvert, c’est que trois bandes de haute pression dans le premier disque d’accrétion solaire pourraient tout expliquer, depuis la formation de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter et la formation de la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune, mais aussi les orbites semi-circulaires des quatre planètes intérieures. , leurs différentes compositions et tailles.
L’astrophysicien de l’Université Rice, Andre Isidoro, qui a dirigé l’étude, a déclaré dans déclaration. «Nous simulons la formation de planètes en commençant par des grains de poussière et en couvrant de nombreuses étapes différentes, des grains de taille millimétrique aux petites planètes, puis aux planètes.
« Nous suggérons que les bosses de pression ont produit des réservoirs séparés de matériau de disque dans le système solaire interne et externe et ont régulé la quantité de matériau disponible pour le développement planétaire dans le système solaire interne. »
Si le disque avait été homogène ou « lisse » dans sa composition, le système solaire aurait eu une composition très différente de ce que nous voyons aujourd’hui.
« Dans le disque lisse, toutes les particules solides – grains de poussière ou de roche – doivent être attirées très rapidement vers l’intérieur et perdues au profit de l’étoile », a déclaré Andrea Isela, professeur agrégé de physique et d’astronomie à Rice et co-auteur de l’étude. Il a besoin de quelque chose pour les arrêter afin de leur donner le temps de devenir des planètes.
Dans ces fosses sous pression, le gaz est plus dense et les molécules de gaz se déplacent plus rapidement, ce qui contribue à ralentir l’érosion des solides lourds comme la poussière et les roches, leur permettant de commencer à s’accumuler dans les planètes.
Les chercheurs pensent que la clé est la formation rapide du deuxième anneau central du disque solaire. Lorsqu’ils ont effectué des simulations avec un deuxième anneau de matière retardé, cela a permis à plus de solides de passer dans le système solaire interne. Cela a conduit à la formation de planètes superterrestres, mais le deuxième anneau en formation rapide a conduit à un système solaire très similaire au nôtre.
« Au moment où la bosse de pression s’est formée dans ces cas, une grande partie de la masse avait déjà envahi le système interne et était disponible pour fabriquer des super-Terres », a déclaré Isidoro. « Ainsi, le moment où cette pression moyenne s’est formée peut être un aspect clé du système solaire. »
Analyse : Savoir comment nous sommes arrivés ici nous aidera à trouver la vie extraterrestre là-bas, le cas échéant
Les super-Terres ne ressemblent pas nécessairement à la Terre, seulement elles sont plus grandes, car les mathématiques et la physique de l’univers tendent vers des corps rocheux plus grands qui ont une plus grande attraction gravitationnelle avec de plus grands rayons.
Si la Terre était dix fois plus grande – en supposant la même densité que notre Terre, ce qu’elle serait si sa composition était relativement proportionnelle comme elle l’est maintenant – la gravité de la Terre serait également dix fois plus grande.
Donc, si vous pesez 100 kg sur Terre, vous peserez 1000 kg sur Super Terre, et notre poids Les muscles et les squelettes devraient être beaucoup plus forts Pour supporter ce poids supplémentaire. Ce serait comme serrer chaque masse d’un taureau adulte dans un squelette humain.
Inutile de dire que cela changerait radicalement la façon dont la vie s’est développée sur Terre, si elle était capable d’évoluer. L’augmentation de la gravité a également des effets importants sur Si un champ magnétique de protection peut être développé. Sans cela, les rayons ultraviolets auraient tué la plupart des formes de vie sur la planète et les vents solaires dépouilleraient une grande partie de notre atmosphère (ce qui, nous le soupçonnons, arrivera à Mars).
Connaître les conditions qui permettront à la vie de se former telle que nous la connaissons nous aidera alors à réduire la gamme d’exoplanètes sur lesquelles elle est la plus susceptible de vivre. Compte tenu des ressources limitées dont nous disposons pour la recherche, plus nous pouvons raccourcir la liste des planètes candidates, meilleures seront nos chances de succès.
