Formation des premiers petits corps du Système solaire dans deux anneaux distincts

Publié par Redbran le 13/01/2022 à 13:00
Source: CNRS INSU
La formation des petits corps du Système solaire, tels que les astéroïdes, demeure mystérieuse. À ce jour, les simulations numériques montrent que le lieu le plus propice à une formation rapide des petits corps est la "ligne de glaces", c'est-à-dire le lieu du disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une...) où la vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) se condense sous forme de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), à une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) d'environ 160K (environ -110°C). Mais ce résultat est en conflit avec l'analyse des météorites de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...), issues des noyaux des premiers petits corps du Système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...). Elles se partagent en deux groupes ayant des propriétés isotopiques et chimiques différentes.


L'astéroïde Ryugu photographié par la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) Hayabusa2
© JAXA (L'agence d'exploration aérospatiale japonaise (en japonais ?????????? — uch? k?k? kenky?...), University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya (Nagoya (????; -shi) est la quatrième plus grande et la troisième plus prospère des villes du...) University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST

Une équipe, comprenant de chercheurs de l'Observatoire de la Côte d'Azur, de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique...) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) du Globe de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...), a montré, pour la première fois, que les premiers petits corps du Système solaire auraient pu se former dans deux anneaux distincts. L'un près de la ligne de condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui...) des silicates, à proximité de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) actuelle de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), l'autre près de la ligne de glaces, à proximité de l'orbite actuelle de Jupiter. Le premier anneau de petits corps, de nature rocheuse et avec une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) totale de 2-3 fois la masse de la Terre (La masse de la Terre (M) est estimée à 5,9736×1024 kg. Elle est obtenue à...), aurait ensuite permis la formation des planètes telluriques. Le deuxième, composé de corps riches en glaces avec une masse totale d'une trentaine de masses terrestres, aurait conduit à la formation des noyaux des planètes géantes.

La formation contemporaine de ces deux anneaux de petits corps de caractéristiques chimiques différentes est en très bon accord avec les contraintes observationnelles fournies par les météorites de fer. Cela montre également que le processus de formation planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...) a démarré très tôt dans la nébuleuse solaire (La nébuleuse solaire est le nuage de gaz (ou disque d'accrétion) à partir duquel notre système...), en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) que la formation du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...), alors que notre Système Solaire était encore alimenté en matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) par le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre...).


Un schéma du modèle conçu par les auteurs pour expliquer la formation des deux familles de corps parents des météorites de fer, de type rocheux d'une part et riche en glaces d'autre part. Le point clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible...) est qu'un disque alimenté près du soleil s'étale radialement. Le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) refroidit et condense les espèces chimiques plus réfractaires, comme les silicates, puis celles plus volatiles, comme la vapeur d'eau. Une fois condensés en poussières, ces éléments dérivent vers le Soleil, sous l'effet du frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre...) avec le gaz. Ainsi la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) s'accumule à la ligne de condensation de l'eau et à celle des silicates, ce qui permet la formation des premiers planétésimaux dans deux anneaux distincts.

En savoir plus:
Contemporary formation of early Solar System planetesimals at two distinct radial locations - Nature astronomy.
A. Morbidelli, K. Baillié, K. Batygin, S. Charnoz, T. Guillot, D. C. Rubie, T. Kleine.
https://doi.org/10.1038/s41550-021-01517-7

Contact:
Alessandro Morbidelli - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) en planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses...) au laboratoire Lagrange / OCA - alessandro.morbidelli at cnrs (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...).fr
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