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Le Soleil avait des anneaux semblables à ceux de Saturne

Une image en fausses couleurs révèle une série d'anneaux autour de la jeune étoile HD163296. (Andrea Isella/Rice University)

Selon une nouvelle étude, avant que la Terre et les autres planètes de notre système solaire n’existent, le Soleil était peut-être entouré d’anneaux géants de poussière semblables à ceux de Saturne.

Ces anneaux de poussière ont peut-être empêché la Terre de devenir une « super-Terre » – un type de planète qui fait environ deux fois la taille de la Terre et jusqu’à 10 fois sa masse, selon la NASA. Les astronomes ont découvert des super-Terres en orbite autour d’environ 30 % des étoiles semblables au Soleil dans notre galaxie.

L’apparition de super-Terres dans tant d’autres systèmes solaires a laissé les astronomes avec des questions sans réponse : « si les super-Terres sont super-communes, pourquoi n’en avons-nous pas une dans le système solaire ? ». a déclaré dans un communiqué André Izidoro, astrophysicien à l’université Rice de Houston, au Texas.

Pour le découvrir, Izidoro et ses collègues ont créé un modèle de simulation informatique de la formation du système solaire, qui a émergé des cendres d’un nuage de poussière et de gaz effondré, connu sous le nom de nébuleuse solaire, a rapporté Live Science.

Leurs simulations suggèrent que des « bosses » de pression, ou des régions de gaz et de poussière à haute pression, auraient entouré le jeune Soleil. Ces zones de haute pression résultent probablement du déplacement de particules vers le Soleil sous l’effet de sa forte attraction gravitationnelle, de leur échauffement et de la libération de grandes quantités de gaz vaporisé.

Les simulations ont montré qu’il y avait probablement trois zones distinctes où les particules solides se vaporisaient en gaz, appelées « lignes de sublimation ». Dans la ligne la plus proche du Soleil, ou la zone la plus chaude, le silicate solide s’est transformé en gaz ; dans la ligne du milieu, la glace se serait suffisamment réchauffée pour se transformer en gaz ; et dans la ligne la plus éloignée, le monoxyde de carbone est devenu un gaz.

Les simulations ont montré que des particules solides, comme la poussière, se sont en quelque sorte engouffrées dans ces « bosses » et ont commencé à s’accumuler.

« L’effet de la bosse de pression est qu’elle recueille les particules de poussière, et c’est pourquoi nous voyons des anneaux », a déclaré dans le communiqué Andrea Isella, co-auteur et professeur associé de physique et d’astronomie à l’université Rice.

Si ces bosses de pression n’existaient pas, le Soleil aurait rapidement englouti les particules, ne laissant aucune graine pour la croissance des planètes. « Il faut quelque chose pour les arrêter afin de leur donner le temps de se développer en planètes », a déclaré Isella.

(Rajdeep Dasgupta)

Avec le temps, le gaz et la poussière entourant le Soleil se sont refroidis et les lignes de sublimation se sont rapprochées du Soleil. Ce processus a permis à la poussière de s’accumuler pour former des planétésimaux, ou des graines de planètes de la taille d’un astéroïde, qui pourraient ensuite s’assembler pour former des planètes.

« Notre modèle montre que les bosses de pression peuvent concentrer la poussière, et que les bosses de pression en mouvement peuvent agir comme des usines à planétésimaux », a déclaré Izidoro.

Les bosses de pression régulent la quantité de matière disponible pour former des planètes dans le système solaire interne, a déclaré Izidoro dans le communiqué.

Selon les simulations, l’anneau le plus proche du Soleil a formé les planètes du système solaire interne – Mercure, Vénus, la Terre et Mars. L’anneau central deviendrait finalement les planètes du système solaire externe, tandis que l’anneau le plus externe formerait les comètes, les astéroïdes et d’autres petits corps de la ceinture de Kuiper, la région située au-delà de l’orbite de Neptune.

Qui plus est, les chercheurs ont découvert que s’ils simulaient la formation différée de l’anneau central, des super-Terres auraient pu se former dans le système solaire.

« Au moment où la bosse de pression s’est formée dans ces cas, beaucoup de masse avait déjà envahi le système interne et était disponible pour fabriquer des super-Terres », a déclaré Izidoro.

« Le moment où cette bosse de pression moyenne s’est formée pourrait donc être un aspect clé du système solaire. »

Les résultats ont été publiés le 30 décembre 2021 dans la revue Nature Astronomy.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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