Nous, les humains, aimons penser que nous sommes spéciaux, mais astronomiquement parlant, nous avons été abattus assez sévèrement et humblement à notre place. Mais vient maintenant une excellente nouvelle pour la psyché humaine de scientifiques essayant d'expliquer la formation du système solaire. En ce qui concerne les systèmes solaires, nous avons pensé que le nôtre était juste moyen et que tous les systèmes solaires étaient comme le nôtre. Mais en regardant les plus de 300 planètes extrasolaires qui ont été découvertes et les systèmes dans lesquels elles se trouvent, aucune jusqu'à présent ne ressemble à notre système solaire domestique. En fait, disent les scientifiques de la Northwestern University, nous pouvons être spéciaux après tout. Dans une étude utilisant des simulations informatiques (c'est la semaine des simulations informatiques, voir ici et ici), les chercheurs ont effectué plus d'une centaine de simulations, et les résultats montrent que l'origine du système planétaire moyen était pleine de violence et de drame mais que la formation de quelque chose comme notre système solaire exigeait que les conditions soient «parfaites» et assez spéciales.
L'étude montre que si les conditions initiales avaient été légèrement différentes, des choses très désagréables auraient pu se produire - comme des planètes jetées au soleil ou jetées dans l'espace lointain. Ce fut la première simulation à modéliser la formation de systèmes planétaires du début à la fin, en commençant par le disque générique de gaz et de poussière qui reste après la formation de l'étoile centrale et se terminant par un système planétaire complet.
Avant la découverte des premières exoplanètes au début des années 1990, nous n'avions que notre propre système solaire à partir duquel créer un modèle, et les astronomes n'avaient aucune raison de penser que notre système solaire était inhabituel.
"Mais nous savons maintenant que ces autres systèmes planétaires ne ressemblent pas du tout au système solaire", a déclaré Frédéric A. Rasio, astrophysicien théoricien et professeur de physique et d'astronomie à Northwestern.
«Les formes des orbites des exoplanètes sont allongées, pas agréables et circulaires. Les planètes ne sont pas là où nous nous attendons à ce qu'elles soient. De nombreuses planètes géantes similaires à Jupiter, connues sous le nom de «Jupiters chauds», sont si proches de l’étoile qu’elles ont des orbites de quelques jours seulement. De toute évidence, nous devions recommencer à zéro en expliquant la formation planétaire et cette plus grande variété de planètes que nous voyons maintenant. »
Les simulations suggèrent que l’origine d’un système planétaire moyen est extrêmement dramatique. Le disque de gaz qui donne naissance aux planètes les pousse également sans pitié vers l'étoile centrale, où elles s'entassent ou sont englouties. Parmi les planètes en croissance, il y a une concurrence acharnée pour le gaz, un processus chaotique qui produit une riche variété de masses planétaires.
De plus, les planètes en orbite près les unes des autres peuvent créer une rencontre fronde qui lance les planètes ailleurs dans le système; de temps en temps, on est éjecté dans l'espace lointain. Malgré tous ses efforts pour tuer sa progéniture, le disque de gaz finit par être consommé et se dissipe, et un jeune système planétaire émerge.
"Une histoire aussi turbulente semble laisser peu de place au système solaire calme, et nos simulations le montrent exactement", a déclaré Rasio. «Les conditions doivent être propices à l'émergence du système solaire.»
Un disque de gaz trop massif, par exemple, et la formation des planètes est un gâchis anarchique, produisant des «Jupiters chauds» et des orbites non circulaires à gogo. Un disque de trop faible masse et rien de plus gros que Neptune - un «géant de glace» avec seulement une petite quantité de gaz - va croître.
"Nous comprenons maintenant mieux le processus de formation des planètes et pouvons expliquer les propriétés des exoplanètes étranges que nous avons observées", a déclaré Rasio. «Nous savons également que le système solaire est spécial et comprenons à un certain niveau ce qui le rend spécial.»
«Le système solaire a dû naître dans les bonnes conditions pour devenir ce lieu tranquille que nous voyons. La grande majorité des autres systèmes planétaires ne possédaient pas ces propriétés spéciales à la naissance et sont devenus quelque chose de très différent. "
Donc vas-y. Se sentir spécial.
Source des informations originales: Northwestern University
