Comment se forment les planètes ?
Réponses
En fait, nous ne savons pas précisément comment se forment les planètes.
La théorie dominante, telle qu'adoptée par un certain nombre de répondants ici, est que les planètes se forment à la suite de l'accumulation de morceaux de matière de plus en plus gros qui se sont précédemment formés via l'accrétion de grains de poussière et de gaz dans un proto-planétaire initial. disque.
Cependant, il y a un certain nombre de problèmes avec cette "théorie de l'accrétion" (ou "hypothèse de la nébuleuse" comme on l'appelle aussi communément).
Premièrement, lorsque la matière solide atteint une certaine taille, nous observons que les morceaux de matière individuels ont tendance à rebondir sur d'autres petits morceaux de matière plutôt qu'à s'accumuler, car la force de gravité est faible par rapport à l'énergie de leur impulsion. Cela signifie que lorsque la matière atteint une taille d'environ 2 centimètres, elle ne s'accumulera pas avec d'autres amas de matière de taille similaire avec lesquels elle entre en collision dans l'espace pour former des morceaux plus gros, ce qui est la base du modèle d'accrétion.
Un autre problème est que le modèle d'accrétion n'explique pas la formation de géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne. Développer des géantes gazeuses par accrétion du cœur prend tout simplement trop de temps. Selon les meilleurs modèles actuels, le processus nécessite plusieurs millions d'années de plus que la durée de vie typique observée des disques de gaz stellaires à partir desquels les planètes seraient nées.
De même, le modèle d'accrétion n'explique pas bien le problème de migration des géantes gazeuses. Au fur et à mesure que les proto-planètes accumulent de la masse, elles commencent une spirale de mort vers leurs étoiles centrales, en raison des interactions gravitationnelles avec les disques dans lesquels elles se forment. C'est ce que les scientifiques appellent la migration de "Type 1". Si la planète peut atteindre une certaine taille, elle aura suffisamment d'élan pour surmonter la migration de type 1 et rester en orbite autour de son soleil central sans tomber vers lui. Les modèles prédisent que la spirale de la mort peut prendre aussi peu que 100 000 ans, ce qui est loin d'être suffisant pour que les grandes proto-planètes mûrissent en géantes gazeuses, selon le modèle d'accrétion standard.
Divers scientifiques du monde entier travaillent actuellement sur ces problèmes, tentant de résoudre le mystère de la formation des planètes avec des modèles nouveaux ou raffinés, mais à ce jour, nous n'avons encore que quelques théories et de nombreux débats.
Pour l'instant, le modèle d'accrétion reste la meilleure théorie de la formation des planètes, mais attendez-vous à ce que la description du processus change à mesure que nous découvrons lentement des solutions aux mystères de la formation des planètes.
Zoom sur les planètes en orbite autour de notre Soleil. Les planètes naissent des nuages de gaz et de poussière qui orbitent autour de nouvelles étoiles. Il y a des milliards d'années, les circonstances étaient propices à la formation de la Terre et des autres planètes de notre système solaire.
Illustration d'un système solaire naissant. Source : NASA/JPL-Caltech
Le système solaire dans lequel nous vivons consiste en une étoile de taille moyenne (le Soleil) avec huit planètes en orbite autour d'elle. Les planètes sont de deux types différents. Les quatre planètes intérieures, les plus proches du Soleil, sont Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Ils sont plus petits et composés principalement de métaux et de roches. Les quatre planètes extérieures - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune - sont plus grandes et composées principalement de gaz.
La naissance des planètes
La matière de la nébuleuse non absorbée par le Soleil tourbillonnait autour d'elle en un disque plat de poussière et de gaz, maintenu en orbite par la gravité du Soleil. Ce disque est appelé disque d'accrétion. Matériau dans le disque accumulé par accrétion supplémentaire - en se collant.
Chaque planète a commencé comme des grains de poussière microscopiques dans le disque d'accrétion. Les atomes et les molécules ont commencé à s'agglutiner, ou à s'accréter, en particules plus grosses. Par de légères collisions, certains grains se sont transformés en boules puis en objets d'un mile de diamètre, appelés planétésimaux. Ces objets étaient assez gros pour en attirer d'autres par gravité plutôt que par hasard.
Si les collisions de planétésimaux se produisaient à grande vitesse, elles pourraient briser les objets. Mais lorsque les impacts étaient assez doux, les objets se combinaient et grandissaient. Pendant environ 10 à 100 millions d'années, ces protoplanètes ont tourné autour du Soleil, certaines dans des circuits en forme d'œuf qui ont entraîné des collisions plus fréquentes.
Les mondes sont entrés en collision, se sont combinés et ont évolué pendant une période de temps dramatique. Quand ce fut fini, il restait huit planètes stables qui avaient balayé leurs orbites. Une planète est définie comme un corps qui orbite autour du Soleil, est suffisamment massif pour que sa propre gravité la rende sphérique et a nettoyé son voisinage d'objets plus petits.
En 2007, des chercheurs de l'Université de Californie à Davis ont déterminé que notre système solaire s'était entièrement formé il y a 4,568 milliards d'années. Ils l'ont fait en déterminant l'âge des matériaux pierreux de la ceinture d'astéroïdes.
Le Soleil a envoyé de l'énergie et des particules dans un flux constant, appelé vents stellaires. Ces vents se sont avérés si forts qu'ils ont soufflé la plupart des gaz des quatre planètes les plus proches du Soleil, les laissant plus petites, avec seulement leurs roches et leurs métaux intacts. C'est pourquoi on les appelle planètes rocheuses ou telluriques. Les quatre planètes extérieures étaient si éloignées du Soleil que ses vents ne pouvaient pas chasser leur glace et leurs gaz. Ils sont restés gazeux, avec seulement un petit noyau rocheux.
Ils étaient faits de plus de gaz (à savoir d'hydrogène et d'hélium) que les autres pour commencer, la gravité du Soleil ayant rapproché les matériaux les plus lourds du disque solaire d'origine.
Conditions sur Terre
Lorsque les planètes rocheuses se sont formées pour la première fois, elles étaient en grande partie de la roche fondue (en fusion). Pendant des centaines de millions d'années, ils se sont lentement refroidis. Finalement Mercure et Mars, parce qu'ils sont petits, se sont solidifiés et sont devenus rigides jusqu'à leurs centres.
Ce n'est que sur Terre, et peut-être sur Vénus, que les conditions sont restées dans un état intermédiaire. La Terre est restée partiellement fondue. Sa croûte est une roche solide et son manteau est rigide à court terme. Mais au cours du temps géologique, le manteau coule lentement. Et le centre de la Terre est constitué d'un noyau de fer solide tournant dans un liquide chaud appelé magma.
Certains scientifiques et grands historiens utilisent le terme "conditions Boucle d'or" pour décrire les conditions sur Terre. Cela vient d'une histoire pour enfants anglo-saxonne, "Goldilocks and the Three Bears". Dans l'histoire, une jeune fille nommée Goldilocks se promène dans la maison de trois ours, qui sont absents. Elle essaie leur bouillie, leurs chaises et leurs lits, trouvant certains trop chauds ou trop froids, trop durs ou trop mous, trop gros ou trop petits, mais un de chaque juste ce qu'il faut. De même, la Terre n'est ni trop chaude ni trop froide, ni trop grande ni trop petite, ni trop près du Soleil ni trop éloignée, mais juste ce qu'il faut pour que la vie s'épanouisse.
J'espère que les informations fournies sont pertinentes, merci… ..