Formation du système solaire en deux étapes –

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  • Une équipe internationale de chercheurs de l’Université d’Oxford, du LMU Munich, de l’ETH Zurich, du BGI Bayreuth et de l’Université de Zurich a découvert qu’un processus de formation en deux étapes du premier système solaire peut expliquer la chronologie et la division en contenu volatil et isotopique de le système solaire intérieur et extérieur.

    Leurs résultats seront publiés dans Science.

    L’article présente un nouveau cadre théorique pour la formation et la structure du système solaire qui peut expliquer plusieurs caractéristiques clés des planètes terrestres (comme la Terre, Vénus et Mars), le système solaire externe (comme Jupiter) et la composition des astéroïdes et des météorites. familles. Le travail de l’équipe s’appuie sur et relie les progrès récents de l’astronomie (à savoir les observations d’autres systèmes solaires au cours de leur formation) et de la météorite – expériences de laboratoire et analyses sur la teneur en isotope, en fer et en eau des météorites.

    La combinaison suggérée de phénomènes astrophysiques et géophysiques au cours de la première phase de formation du Soleil et du système solaire lui-même peut expliquer pourquoi les planètes internes du système solaire sont petites et sèches avec peu d’eau en masse, tandis que les planètes externes du système solaire sont plus grandes et humides avec beaucoup d’eau. Il explique le record de météorite en formant des planètes en deux étapes distinctes. Les protoplanètes terrestres internes se sont accrétées tôt et ont été chauffées à l’intérieur par une forte désintégration radioactive; cela les a séchés et a séparé la population planétaire intérieure, sèche, de la population planétaire humide extérieure. Cela a plusieurs implications pour la distribution et les conditions de formation nécessaires des planètes comme la Terre dans les systèmes planétaires extrasolaires.

    Les expériences numériques effectuées par l’équipe interdisciplinaire ont montré que les chronologies relatives d’apparition précoce et de fin prolongée de l’accrétion dans le système solaire interne, et d’un début ultérieur et d’une accrétion plus rapide des planètes externes du système solaire peuvent être expliquées par deux époques de formation distinctes de planétésimaux, les éléments constitutifs des planètes. Des observations récentes de disques formant des planètes ont montré que les plans médians des disques, où se forment les planètes, peuvent avoir des niveaux de turbulence relativement faibles. Dans de telles conditions, les interactions entre les grains de poussière incorporés dans le disque gazeux et l’eau autour de l’emplacement orbital où il passe de la phase gazeuse à la phase de glace (la ligne de neige) peuvent déclencher une formation précoce de planétésimaux dans le système solaire interne et une autre plus tard. et plus loin.

    Les deux épisodes de formation distincts des populations planétésimales, qui accroissent davantage le matériau du disque environnant et par des collisions mutuelles, entraînent des modes géophysiques d’évolution interne différents pour les protoplanètes en formation. Le Dr Tim Lichtenberg du Département de physique atmosphérique, océanique et planétaire de l’Université d’Oxford et auteur principal de l’étude note: “ Les différents intervalles de temps de formation de ces populations planétésimales signifient que leur moteur thermique interne de la désintégration radioactive différait considérablement. Les planétésimaux du système solaire interne sont devenus très chauds, ont développé des océans magmatiques internes, ont rapidement formé des noyaux de fer et ont dégazé leur contenu volatil initial, ce qui a finalement abouti à des compositions de planète sèche. En comparaison, les planétésimaux du système solaire externe se sont formés plus tard et ont donc subi beaucoup moins de chauffage interne et donc une formation limitée de noyau de fer et une libération volatile.

    “ Le système solaire interne sec et formé précocement et le système solaire externe formé plus tard et humide ont donc été placés sur deux chemins d’évolution différents très tôt dans leur histoire. Cela ouvre de nouvelles voies pour comprendre les origines des premières atmosphères des planètes semblables à la Terre et la place du système solaire dans le contexte du recensement exoplanétaire à travers la galaxie.

    Cette recherche a été soutenue par un financement de la Collaboration Simons sur les origines de la vie, du Fonds national suisse de la recherche scientifique et du Conseil européen de la recherche.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université d’Oxford. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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