Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire
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tanka Administrateur Adjoint
Nombre de messages : 3922 Age : 59 Localisation : Nantes Loisirs : photos; peche ; astronomie; aéronautique Points : 3425 Date d'inscription : 02/05/2005
Sujet: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Dim 3 Oct 2010 - 16:45
Une supernova a déclenché la naissance du Soleil
Une explosion d'étoile aurait favorisé la formation du Système solaire, comme vient le confirmer un nouvel indice fourni par la météorite Orgueil.
À sa naissance, le Système solaire a intégré des fines particules interstellaires issues d'une supernova. Crédit: ESO/Ciel et Espace Photos
Cette célèbre météorite, tombée le 14 mai 1864 près du village d'Orgueil (Tarn-et-Garonne), est l'une des plus primitives et aussi des plus étudiées au monde.
Une équipe internationale, dirigée par Nicolas Dauphas, a isolé l'isotope 54 du chrome dans des grains extrêmement fins issus de la météorite Orgueil. Or, la fabrication de chrome 54 nécessite un processus nucléaire, comme ceux à l'œuvre dans les supernovae, et n'a pu se produire qu'avant la naissance du Système solaire.
La mesure de la taille des grains contenant le chrome 54 est une première : 0,1 micron, soit mille fois plus fin qu'un cheveu humain.
Ces fines particules disséminées par la supernova se seraient réparties de manière hétérogène dans le disque protoplanétaire, dont la dynamique aurait trié les grains selon leur taille. Une dissymétrie qui expliquerait la présence de chrome 54 dans les météorites, mais non sur Terre.
Pour en savoir plus sur les météorites, reportez-vous au dossier d'octobre 2009 de Ciel & Espace, consacré à l'étude des météorites et aux origines du Système solaire.
Découvrez une vidéo sur la formation du Système solaire sur le site d'Universcience.
Et dans notre podcast "Planètes, un commencement bien nébuleux", l'astronome Bérangère Dubrulle détaille les premiers temps de notre Système solaire.
Dernière édition par tanka le Mer 23 Mar 2011 - 14:22, édité 1 fois
tanka Administrateur Adjoint
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Sam 16 Oct 2010 - 1:39
On a retrouvé les parents du Système solaire
Crédits: Nasa/JPL-Caltech
La genèse de la Terre, du Soleil et des autres planètes se trouve à portée de main. Car elle est inscrite dans des roches accessibles à tous: les météorites. Depuis plus de 4,5 milliards d'années, ces fragments convoités par les scientifiques et les collectionneurs n'ont pas subi la moindre transformation. En les étudiant, les astronomes ont récemment réussi à décrypter des informations capitales pour comprendre comment le Système solaire est apparu.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Sam 16 Oct 2010 - 2:03
Le Système solaire est né d'un Little Bang, dixit la météorite d'Orgueil
Tout comme la météorite Allende, pierre de Rosette de la planétologie, la météorite d'Orgueil contient les traces laissées par une supernova à l'origine de la formation du Système solaire d'après un groupe de chercheurs.
Parmi les météorites étudiées par les cosmochimistes, celle d’Orgueil est l’une des plus célèbres. On y a trouvé des molécules organiques complexes et surtout des acides aminés. Elle est tombée dans ce village du Tarn-et-Garonne le 14 mai 1864, vers 20 heures, sous les yeux de nombreux témoins. On a ainsi pu rapidement retrouver près de 20 fragments pesant au total 14 kg. On sait aujourd’hui qu’il s’agit d’une chondrite carbonée de type CI, donc parmi les plus rares.
Ce sont surtout les exobiologistes qui s’intéressaient jusqu’à présent à la météorite d’Orgeuil mais, au terme d’un travail commencé en 2002, une équipe de chercheurs vient de montrer qu’elle apportait des renseignements précieux sur la formation du Système solaire.
Tout comme la météorite de Murchison, célèbre elle aussi pour son contenu en molécules organiques, la météorite d’Orgueil appuie désormais à son tour le scénario du Little Bang pour expliquer la formation de notre Système solaire. Cette hypothèse a émergé il y a 40 ans environ des travaux des cosmochimistes et astrophysiciens nucléaires. Selon ce scénario, c’est l’explosion d’une supernova, plus précisément l’onde de choc se propageant dans le milieu interstellaire, qui a provoqué l’effondrement d’un petit nuage moléculaire et poussiéreux. Celui-ci était trop peu dense et froid pour le faire en raison de son propre champ de gravité selon le mécanisme de Jeans.
Les preuves de ce scénario sont en effet visibles dans la présence d’anomalies isotopiques dans les chondrites carbonées, qui ne peuvent résulter que de l’injection dans la nébuleuse protosolaire d’isotopes à courte durée de vie de certains noyaux. On a ainsi trouvé les traces de l'existence passée d'aluminium 26 et de fer 60, deux isotopes radioactifs de courte durée de vie.
Images en microscopie électronique en transmission (réalisées à l'UMET, Université de Lille1) de minéraux condensés à partir de vapeurs et découverts dans les météorites Orgueil et Murchison. C'est parmi ces grains, mille fois plus petits qu'un cheveu, qu'ont été identifiées les poussières formées il y a plus de 4,5 milliards d'années par une supernova. Crédit: UMET (CNRS-Université de Lille 1)
Aujourd’hui, un groupe international de chercheurs, dirigé par Nicolas Dauphas (Université de Chicago) et comprenant notamment Mathieu Roskosz (Université Lille 1) et Laurent Remusat (CNRS/Muséum national d'Histoire naturelle), vient de publier les résultats d'une nouvelle analyse de la météorite d’Orgueil. Les auteurs y observent un excès de l'isotope 54 du chrome (54Cr), que l'on ne trouve pas sur Terre. Cet excès se trouve dans des nanoparticules présolaires que l’on ne pouvait pas détecter dans les années 1990 à cause des limitations de la technologie de l’époque.
Bien que la présence d'anomalies touchant ce 54Cr ait été connue depuis longtemps, c'est la première fois que l'on peut situer exactement cet excès dans la structure d'une météorite.
Les analyses de ces grains ont été conduites grâce à la nanosonde ionique NanoSIMS 50L installée au California Institute of Technology. Les images, elles, ont été réalisées en microscopie électronique à transmission à l'Université de Lille par Mathieu Roskosz et Julien Stodolna.
Pour les chercheurs, ces grains ont dû être injectés dans la nébuleuse protosolaire par l’explosion en supernova d’une étoile ayant synthétisé du chrome 54. Surtout, sa présence en excès dans la météorite par rapport à la Terre, formée par l’accrétion de météorites et de planétésimaux, montrent que la répartition des grains présolaires riches en cet isotope du chrome était hétérogène dans la nébuleuse et le disque protosolaire.
Ce résultat fournit des contraintes sur ce qui s’est passé à l’aube de la formation du Système solaire. En outre, la détection de ces nanoparticules présolaires ouvre la porte à l'analyse d'une autre anomalie isotopique, celle du 48Ca, dans ces même grains. Avec cet isotope, il devrait être possible de savoir si c'est une supernova de type SN I ou SN II qui a été à l'origine de l'effondrement de la nébuleuse protosolaire.
Un spécimen de la météorite d'Orgueil (France 1864). Crédit: collection du MNHN-Paris
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences Le 23 septembre 2010 à 17h39
Dernière édition par tanka le Mer 23 Mar 2011 - 13:53, édité 1 fois
tanka Administrateur Adjoint
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Mar 22 Mar 2011 - 19:00
Le Système solaire vu d’ailleurs
De nouvelles simulations informatiques montrent le Système solaire tel qu'on le verrait depuis une autre étoile, essentiellement un disque de poussière. Les scientifiques se servent de ces simulations pour retracer l'évolution de la poussière dans le Système solaire.
Une modélisation du système solaire âgé de 700 millions d'années. Crédit: NASA/Goddard/Marc Kuchner and Christopher Stark
Réalisées par l'Américain Marc Kuchner (Nasa) et ses collègues, elles consistent à calculer la trajectoire de dizaines milliers de grains de poussière sous l'effet du rayonnement et du vent solaires, de leur interaction mutuelle, et de la présence de planètes.
Des sillons dans la poussière planétaire Comme le montre l'animation ci-dessous, réalisée par le Goddard Space Flight Center de la Nasa, une planète comme Neptune laisse une empreinte caractéristique dans la ceinture de petits astres qui enserre le Système solaire (la ceinture de Kuiper). En repérant de telles structures, les astronomes espèrent découvrir de nouvelles planètes autour d'autres étoiles.
Le test de Fomalhaut Marc Kuchner et ses collègues sont d'autant plus confiants que la vue simulée de la ceinture de Kuiper telle qu'elle était dans la jeunesse du Système solaire ressemble de manière frappante à l'anneau de poussière observé autour de la jeune étoile Fomalhaut. En 2008, grâce au télescope spatial Hubble, une planète géante avait été photographiée autour de Fomalhaut, située à 25 années-lumière.
Pour en savoir plus, écoutez cette série de podcasts sur les confins du Système solaire, avec Emmanuel Lellouch.
Dernière édition par tanka le Mer 23 Mar 2011 - 14:08, édité 1 fois
tanka Administrateur Adjoint
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Mer 23 Mar 2011 - 13:58
Une météorite raconte l'odyssée des grains du disque protoplanétaire
Une nouvelle analyse des inclusions riches en aluminium et en calcium présentes dans la fameuse météorite Allende montre que les grains de matière, composant le disque protoplanétaire autour du Soleil il y a 4,5 milliards d’années, voyageaient bien au-delà de leur zone de formation initiale. Une information précieuse pour comprendre la naissance des planètes.
Il y a plus de 4,5 milliards d’années, une supernova a explosé dans un jeune amas ouvert d’étoiles. L’onde de choc dans le milieu interstellaire a provoqué l’effondrement de la nébuleuse protosolaire qui devait probablement avoir des caractéristiques similaires à celles observées aujourd’hui dans un globule de Bok. En rotation et parcourue par les champs magnétiques interstellaires, la nébuleuse s’effondre plus vite le long de son axe de rotation que perpendiculairement à lui, ceci en raison de la force centrifuge.
La nébuleuse prend donc l’aspect d’un disque dans lequel les poussières vont s’agglomérer et des grains se former à partir du gaz chauffé par le processus d’effondrement mais qui ne tarde pas à se refroidir pour se condenser. Un gradient thermique et chimique s’instaure donc en fonction de la distance au jeune protosoleil. C’est ainsi que les composés les plus réfractaires donneront naissance aux planètes internes et les plus volatiles aux planètes externes, riches en gaz et glaces.
Un disque protoplanétaire mal compris Ceci n’est toutefois qu’une version très approximative de ce qui s’est réellement passé et bien des étapes et des scénarios différents décrivent le passage des premiers grains de matières aux planètes, en passant par la formation des planétésimaux (dont une définition parfois donnée est la suivante: un planétésimal est un corps solide formé lors de l'agrégation des planètes dont la cohésion interne est dominée par sa propre gravité et dont la dynamique orbitale demeure suffisamment indépendante des effets de frottement sur le gaz de la nébuleuse circumstellaire. Ceci correspond aux objets de dimension supérieure à environ un kilomètre).
En particulier, l’étape dite hydrodynamique, celle s’étant produite pendant les quelques millions d’années qu’a duré le disque protoplanétaire, n’est pas très bien comprise.
Une façon de poser des contraintes sur les modèles de formation et d’évolution du disque protoplanétaire est d’analyser finement la composition minéralogique et isotopique des météorites les plus primitives. C’est ce que vient de faire avec une sonde ionique une équipe de chercheurs.
Le message des isotopes de l'oxygène Ils ont ainsi mesuré les abondances de 17O et 16O, des isotopes de l’oxygène, dans un échantillon micrométrique prélevé dans un des petits globules blanchâtres très réfractaires composés d’aluminium et de calcium. Ces inclusions, baptisées CAI (pour Calcium Aluminum-rich Inclusions en anglais) ont été retrouvées dans la célèbre météorite tombée près du village d’Allende au Mexique, le 8 février 1969. Cette chondrite carbonée, considérée comme la pierre de Rosette de la planétologie, a été trouvée éparpillée sur une superficie de plus de 150 kilomètres carrés dans le district de Chihuahua au Mexique. Des centaines de fragments totalisant une masse de plus de 2 tonnes furent recueillis.
Les mesures que les chercheurs ont faites s’accordent bien avec la théorie des vents-X de reconnexion de Frank Shu.
Comme on l’a dit, il régnait un gradient chimique et un gradient thermique dans le disque protoplanétaire. Ce qui veut dire que selon le distance au protosoleil, les abondances en isotopes de l’oxygène ne sont pas les mêmes. Si les CAI se sont formées par condensation à la même distance du Soleil, leur composition doit être relativement homogène au niveau de ces isotopes. Or, ce n’est pas ce qui a été trouvé à l’aide de la nouvelle sonde ionique baptisée NanoSIMS (Secondary Ion Mass Spectrometer) comme l’expliquent les cosmochimistes dans un article de Science.
Les variations trouvées dans les différentes couches suggèrent que la croissance des CAI s’est faite dans des zones bien différentes. L’inclusion étudiée se serait formée à une distance du Soleil correspondant en gros aujourd’hui à celle de la planète Mercure. Elle se serait ensuite élevée au-dessus du disque protoplanétaire pour retomber au niveau de la ceinture d’astéroïde actuelle et s’inclure enfin dans une météorite, laquelle a ensuite effectuer un voyage la ramenant vers les zones internes du Système solaire où elle a percuté la Terre.
Quel que soit le mécanisme exact expliquant cette migration, il semblerait donc bien que le disque protoplanétaire à l'origine du Système solaire fût un milieu agité par des transferts de matière.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Lun 4 Avr 2011 - 1:00
Les premières météorites étaient légères comme de la Barbe à papa
De nouvelles observations de la météorite d’Allende, menées à l’aide de la technique de diffraction d’électrons rétrodiffusés de Kikuchi, ont fourni des informations sur la formation des premières roches du Système solaire. Avant de former les météorites compactes que l’on retrouve sur Terre, ces premières roches devaient être tellement poreuses qu’elles devaient ressembler à de la Barbe à papa.
À découvrir, notre dossier sur les météorites >>
La célèbre météorite d’Allende est tombée près du village du même nom au Mexique, le 8 février 1969. C’est une chondrite carbonée, considérée comme la pierre de Rosette de la planétologie tant elle a fourni d’informations sur les premiers temps de la formation du Système solaire. Comme elle a été trouvée éparpillée sur une superficie de plus de 150 kilomètres carrés dans le district de Chihuahua au Mexique avec des centaines de fragments totalisant une masse de plus de 2 tonnes, elle a pu être étudiée par de nombreux cosmochimistes.
Des traces d’une supernova ayant explosé très peu de temps avant la formation du Système solaire ont été retrouvées dans les abondances isotopiques contenues dans Allende. Elles ont conforté le scénario d’un Little Bang à l’origine du Soleil et de son cortège de planètes. Il semble bien que seule l’onde de choc d’une supernova dans un petit nuage moléculaire froid et peu dense ait été capable de provoquer son effondrement pour donner un disque protoplanétaire et un protosoleil où les réactions thermonucléaires allaient finir par démarrer.
Une accrétion toujours énigmatique Dans le disque protoplanétaire, les poussières ont fini par coalescer pour former des roches de la taille de petits cailloux puis des planétésimaux. Rappelons que l’on entend souvent par planétésimal un corps solide formé lors de l'accrétion des planètes dont la cohésion interne est dominée par sa propre gravité et dont la dynamique orbitale demeure suffisamment indépendante des effets de frottement sur le gaz du disque protoplanétaire. Ceci correspond aux objets de dimension supérieure à environ un kilomètre mais inférieur à quelques dizaines de kilomètres.
Toutefois, les détails du passage du gaz moléculaire riche en poussières à ces planétésimaux restent mal compris. Des chercheurs anglais, australien et néo-zélandais, employant une technique d'imagerie, viennent cependant d’apporter quelques éléments de réponse dans un article publié dans Nature geoscience. Pour cela, ils ont encore consulté les archives contenues dans Allende, mais cette fois au niveau de sa texture.
L'imagerie en diffraction d’électrons rétrodiffusés (plus connue sous le nom de EBSD pour Electron BackScatter Diffraction en anglais) utilise la propriété ondulatoire des électrons et leur capacité à diffracter sur un réseau cristallographique. Elle est particulièrement efficace pour caractériser la microstructure des matériaux polycristallins où elle permet de déterminer l’orientation des différents grains dans ces matériaux.
Appliquée à la chondrite carbonée, elle a permis aux chercheurs d’en étudier la texture au niveau des grains de tailles submicrométriques entourant les fameux chondres (de l’ancien grec chondros, grain) qui sont eux-mêmes des grains ronds trouvés dans ces météorites. Cette texture indique que la roche primitive composant Allende devait avoir une porosité de 70 à 80% avant de subir des processus de compression. Elle devait donc être tellement légère que l’on pourrait prendre l’image de la Barbe à papa pour la décrire.
Selon les chercheurs, c’est exactement ce à quoi on devrait s’attendre si la turbulence dans le disque protoplanétaire avait joué un rôle essentiel pour amorcer la formation des planètes.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Dim 1 Mai 2011 - 19:02
Allende révèle le coeur fondu des astéroïdes primitifs
Une nouvelle analyse de la météorite d’Allende confirme ce dont on se doutait depuis un certain temps. Les premiers astéroïdes pouvaient posséder un cœur métallique fondu générant un champ magnétique tout en conservant une enveloppe non différenciée de type chondritique. Il faut donc revoir la théorie de la formation des planètes.
Il y a déjà quelque temps, Benjamin Weiss avait analysé à l’aide d’un magnétomètre supraconducteur, sensible aux très faibles champs magnétiques rémanents, des échantillons d’angrite, une achondrite basaltique. Il y avait découvert avec ses collègues les traces de champs magnétiques fossilisés. L'application des méthodes de datation isotopique avait montré que l'on était en présence d'un des plus vieux objets du Système solaire et qu'il devait faire partie d'un petit corps céleste d'une taille d'environ 100 kilomètres. Or, en appliquant à cette angrite les méthodes du paléomagnétisme, Weiss avait découvert que le planétésimal dont elle provenait devait posséder un champ magnétique dont l’intensité devait être comprise entre 20 et 40% de celui de la Terre aujourd’hui.
Il fallait en conclure que des planétésimaux pouvaient être partiellement fondus et recélaient des noyaux liquides composés de fer et de nickel où une dynamo autoexcitatrice, comme celles que l’on simule sur Terre avec l’expérience VKS, devait fonctionner. Ainsi, ces corps, loin d’être homogènes, devaient déjà ressembler à des planètes avec croûte, manteau et noyau.
En analysant aujourd’hui une chondrite carbonée similaire à celle du lac Tagish, la célèbre météorite d’Allende, c’est aujourd’hui Linda Elkins-Tanton et ses collègues qui arrivent à une conclusion similaire pour le corps parent dont est issue cette chondrite.
Toutefois, les observations montrent cette fois-ci que, contrairement à ce que l’on croyait, l’analogue de la différenciation planétaire ne s’est pas produite dans la totalité du corps parent. Une couche de matériau chondritique, très primitif et non différencié devait bel et bien entourer une région interne différenciée.
L’orientation des minéraux magnétiques et la datation de la mise en place de la magnétisation de ces derniers avec des isotopes du xénon ont prouvé que cette dernière s’était produite sur quelques millions d’années et ne résultait pas de champs magnétiques présents dans le disque protoplanétaire. C’est une conclusion qui découle conjointement des mesures faites et d’une simulation de l’évolution du corps parent de la météorite d’Allende.
Une clé pour comprendre l'origine des océans Les chercheurs en concluent que les astéroïdes primitifs devaient présenter une large gamme de structures avec des corps partiellement ou totalement différenciés. Ce changement de paradigme a des conséquences intéressantes pour l'apparition de la vie sur Terre et même pour l'exobiologie. En effet, l'existence de planétésimaux non complètement différenciés implique que de l'eau devait être contenue dans les régions froides constituées de matériaux chondritiques. Ce qui veut dire qu'il faut revoir à la hausse l'apport du précieux liquide lors de la phase primitive de la formation de la Terre. L'eau des océans pourrait provenir directement de ces derniers et ne pas avoir été apportée plus tard par les comètes. En outre, on peut penser maintenant aussi que dans le cas de la formation des exoplanètes, un apport d'eau formant des océans pour des exoterres est plus facile qu'on ne l'imaginait, augmentant d'autant les chances pour la vie de se développer ailleurs dans la Voie lactée.
Comme on l'a vu récemment avec les comètes, notre vision des premiers instants de la formation du Système solaire ne cesse de s'enrichir et de se complexifier.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Jeu 1 Sep 2011 - 0:10
La régularité des orbites est-elle une exception ?
Les systèmes planétaires sont très communs dans la Voie Lactée mais cela veut-il dire que beaucoup d'entre eux ressemblent à notre Système solaire ? Rien n’est moins sûr si l’on en croit une série de simulations numériques, réalisée par un groupe de chercheurs allemands et britanniques. Beaucoup pourraient n'avoir que peu de planètes telluriques, avec des inclinaisons d’orbites très variés.
Découvrez notre dossier consacré au Système solaire >>
Nous sommes maintenant assez loin des théories proposées il y a longtemps par Descartes, Laplace et surtout Kant pour la formation du Système solaire. Les idées centrales restent toutefois les mêmes, raffinées et complétées par les progrès des observations, des modèles théoriques analytiques et numériques.
Lorsqu’un nuage moléculaire riche en poussières possède des paramètres de température et de densité satisfaisant le fameux Critère de Jeans, il va pouvoir s’effondrer sous sa propre gravité. Ce faisant, il va se morceler en plusieurs nuages plus petits qui à leur tour peuvent se fragmenter. Il en résulte que de nouvelles étoiles ne naissent pas de façon solitaire mais forment ce que l’on appelle un amas ouvert de jeunes étoiles.
Certaines de ces étoiles sont suffisamment massives pour finir par exploser en supernova, générant des ondes de choc dans le nuage, qui vont provoquer, par exemple, l’effondrement de petits nuages, trop peu denses ou trop chauds pour s’effondrer sous leur propre poids à l’intérieur du grand nuage initial. On pense que notre propre Système solaire est ainsi né d’un Little Bang.
Lorsqu’un nuage s’effondre pour former une étoile, il est généralement en rotation, ce qui veut dire que la force centrifuge perpendiculaire à son axe de rotation va s’opposer à sa contraction gravitationnelle. Initialement grossièrement sphérique, le nuage devient un disque protoplanétaire avec une protoétoile en son centre, tournant sur elle-même dans le même sens que le disque. Des planètes peuvent naître dans ce disque et dans le cas du Système solaire, c’est de cette manière que l’on explique pourquoi les planètes principales tournent dans le même sens que le Soleil et sont quasiment dans un même plan orbital, avec des inclinaisons peu différentes les unes des autres.
D'après les travaux de Pavel Kroupa et ses collègues, il est fort possible que l’arrangement observé dans le Système solaire soit en réalité une exception. Comme il l’explique avec des collèges dans un article publié sur arXiv et donné en lien ci-dessous, le fait que des systèmes d’exoplanètes naissent dans un amas ouvert d’étoiles a insuffisamment été pris en compte dans les modèles de cosmogonie qui nous conduisent Du Big Bang au Vivant.
Les chercheurs ont ainsi conduit des simulations basées sur l’idée que des collisions, ou pour le moins des interactions rapprochées entre des disques protoplanétaires et des nuages moléculaires, ne doivent pas être rares dans un amas ouvert en formation. Il en résulte qu’un disque protoplanétaire doit pouvoir arracher de la matière à un de ces nuages en s’entourant d’un anneau, lequel finira par être absorbé par le disque.
Jusqu’à trente fois la masse de Jupiter en poussières et en gaz peut ainsi se retrouver dans l’anneau et être incorporé au disque. Plusieurs phénomènes peuvent alors se produire. Le disque peut s’incliner par rapport à la rotation de sa protoétoile et il peut même se mettre en rotation rétrograde. Les exoplanètes peuvent aussi avoir des inclinaisons très différentes les unes des autres et des mécanismes comme la Résonnance de Kozai vont encore changer les inclinaisons et les excentricités des orbites.
Non seulement le système planétaire final peut contenir plusieurs planètes en rotation rétrograde et très inclinées par rapport à la rotation de l’étoile centrale, mais de telles configurations sont instables, ayant tendance à éjecter les planètes telluriques pour ne laisser que des jupiters chauds. Si les chercheurs ont raison, un tel résultat revêt évidemment une grande importance pour les exobiologistes à la recherche de la vie dans la Galaxie.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Jeu 27 Oct 2011 - 16:57
Le Système solaire aurait perdu une planète lors de sa formation
Selon un chercheur du Southwest Research Institute, dans le Colorado, notre Système solaire n’avait pas quatre mais cinq planètes géantes lorsqu’il s’est formé il y a plus de 4 milliards d’années. Sans cette cinquième planète éjectée par les perturbations gravitationnelles, Vénus et Mars auraient été détruites.
David Nesvorny n’est pas un inconnu, c’est l’un des auteurs de l’article identifiant l’astéroïde 298 Baptistina comme le principal suspect dans l’extinction des dinosaures et il a aussi publié de nombreux articles sur la formation du Système solaire. Il vient de déposer sur arXiv un article, donné en lien ci-dessous, dans lequel il propose une stupéfiante hypothèse découlant de 6.000 simulations numériques sur ordinateur.
Selon lui, la forme actuelle de notre Système solaire ne s’explique pas si l’on ne fait pas intervenir une cinquième planète géante, éjectée depuis longtemps en raison du chaos inhérent à la mécanique céleste d’un système à N corps.
Une seconde Neptune ? Depuis quelques années, des simulations faisant intervenir des migrations des planètes géantes initialement dans un état de résonance gravitationnelle expliquent le mieux la structure et l’évolution du Système solaire. En cherchant à comprendre comment cet état initial a pu se former, David Nesvorny a constaté dans ses simulations qu’il était très improbable et que, de plus, les géantes gazeuses du Système solaire avaient le plus souvent tendance à se détruire l’une l’autre et surtout à inhiber la formation de planètes telluriques comme Mars ou la Terre.
Le chercheur a alors eu l’idée d’introduire une cinquième géante. La probabilité de formation des planètes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune aux bonnes distances nécessaires pour expliquer l’état actuel du Système solaire a alors significativement augmenté. Il fallait pour cela qu’au moins une des géantes initiales soit essentiellement formée de glace et d’une masse comparable à celle de Neptune, la planète aux anneaux découverts par André Brahic. Cette géante aurait finalement été éjectée du Système solaire par l’influence gravitationnelle de Jupiter.
On n’est donc probablement pas au bout de nos surprises avec la formation du Système solaire... En effet, il a récemment été suggéré que Vénus était peut-être une Arrakis il y a plus d'1 milliard d’années et que, comme pour certaines superterres, les planètes telluriques de notre Système solaire seraient d’anciens cœurs de géantes gazeuses. Surtout, le scénario avancé par David Nesvorny cadre bien avec les observations qui suggèrent qu'il y a des centaines de milliards de planètes errantes dans la Voie Lactée.
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Mer 1 Fév 2012 - 0:23
Le soufre des supernovae est bien là !...
On savait déjà qu’une supernova était à l’origine de la formation du Système Solaire. Des molécules soufrées dont on avait prédit qu’elles devaient se former dans les éjectas de ces explosions d’étoiles le confirment à nouveau en laissant des traces découvertes dans la célèbre météorite de Murchison.
Avec Allende et les shergottites comme celles de la météorite martienne de Tissint, la météorite tombée le 28 septembre 1969 près du village de Murchison en Australie, à une centaine de km au Nord de Melbourne, est probablement l’une des plus médiatiques. La météorite de Murchison est d’abord connue pour contenir des acides aminés ainsi que d’autres composants organiques. Cela fait donc d’elle une star de l’exobiologie. Mais elle nous renseigne aussi sur la formation du Système Solaire.
Ainsi, une équipe internationale de chercheurs vient d’annoncer qu’en utilisant un nanoSIMS (Secondary Ion Mass Spectrometer) elle avait pu mesurer des abondances isotopiques bien particulières dans des grains rares présents dans la météorite de Murchison. Ces abondances isotopiques ne s’expliquent bien que si l’on fait intervenir une explosion de supernova ayant injecté de la matière dans la nébuleuse protosolaire, il y a environ 4,5 milliards d’années. Les grains analysés sont formés essentiellement de carbure de silicium et leurs tailles varient entre 0,1 et 1 micromètre. Ils ne constituent qu’environ un cent millionième de la masse des fragments de la météorite de Murchison récupérés.
Des grains présolaires enrichis en molécules soufrées Les cosmochimistes y ont découvert des isotopes du silicium et des isotopes du soufre. Les rapports d’abondance mesurés ne cadrent pas avec ceux prédits par la nucléosynthèse calme dans les étoiles standard mais ils correspondent bien avec ceux que l’on peut prédire dans les environnements associés aux supernovae, notamment par l'intermédiaire de molécules soufrées se formant dans les éjectas produits par ces explosions d’étoiles. En outre, comme il est expliqué dans un article, les chercheurs ont aussi découvert des produits de désintégration du titane radioactif produit par les supernovae, ce qui renforce leur conclusion.
On disposait de modèles prédisant la formation de molécules de sulfure de silicium à des températures de plusieurs milliers de degrés dans les éjectas de supernovae, quelques mois après l’explosion. Ces molécules se seraient ensuite retrouvées piégées dans les grains présolaires injectés dans la nébuleuse protosolaire juste avant son effondrement, causé par l’onde de choc de la supernova. Jamais encore observées, même dans l'espace, elles se retrouvent donc aujourd’hui dans la météorite de Murchison.
* Sulfur molecule chemistry in supernova ejecta recorded by silicon carbide stardust
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 24 janvier 2012
Nombre de messages : 3922 Age : 59 Localisation : Nantes Loisirs : photos; peche ; astronomie; aéronautique Points : 3425 Date d'inscription : 02/05/2005
Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Ven 10 Fév 2012 - 1:50
IBEX révèle l'énigme de l’excès d'oxygène dans le Système Solaire
L’héliosphère du Soleil nous protège des rayons cosmiques traversant le milieu interstellaire. Mais seulement partiellement car une partie parvient au voisinage de la Terre sous forme d’atomes neutres. IBEX a pu analyser ces atomes dont la composition s'est révélée différente de la matière de notre Système Solaire. Voilà des indices pour reconstituer l'histoire lointaine du Soleil et de ses planètes.
Lancée en 2008, la mission IBEX (Interstellar Boundary Explorer) a fourni des informations sur l’héliosphère, au-delà de la région du choc terminal, complémentaires de celles récoltées par les missions Voyager. On aimerait, en effet, mieux connaître cette lointaine région de la magnétosphère du Soleil. Là, le vent et le champ magnétique solaires rencontrent le milieu interstellaire et ses rayons cosmiques. Beaucoup sont arrêtés mais une partie de ce flux parvient sur Terre. Connaître les variations de ce bombardement pourrait peut-être donner des clés pour comprendre les changements de climat de notre planète.
On connaît relativement peu de choses sur l’héliosphère. La forme qu’elle prend est même un sujet de discussions. On peut s’en faire une idée en regardant les astrosphères que creusent, par exemple, les autres étoiles proches dans le Milieu Interstellaire (MI).
La sonde (IBEX) donne des renseignements sur l’héliosphère en mesurant un flux d’atomes neutres bien particuliers. Il s’agit en quelque sorte d’une partie du vent résultant du mouvement du Système Solaire à travers le MI, en orbite autour des régions centrales de la Voie Lactée. Ces atomes neutres ne sont pas déviés par le champ magnétique du Soleil et peuvent donc rejoindre les environs de la Terre. Ils semblent alors venir d’une région bien définie de la voûte céleste et avec un spectre en énergie qui permet de dire qu’ils proviennent bien du MI. En mesurant sa composition, on doit pouvoir en déduire celle du MI local.
Un excès d'oxygène qui intrigue les cosmochimistes IBEX a mesuré ce flux en 2009 et 2010, ce qui a conduit à plusieurs découvertes dont certaines viennent d’être révélées dans quatre articles publiés dans l’Astrophysics Journal du 31 janvier 2012.
La découverte probablement la plus intéressante concerne les abondances d’atomes de néon et d’oxygène dans le flux d’atomes interstellaires d’une part et celles dans la matière du Système Solaire d'autre part. Les cosmochimistes ont ainsi découvert que s’il y a en moyenne 111 atomes d’oxygène pour 20 atomes de néon dans le Système Solaire, il n’y en a que 74 pour 20 dans le vent issu du MI.
Cela peut signifier deux choses... La première est que la nébuleuse protosolaire s’est formée dans une région de la Voie Lactée, il y a au moins 4,5 milliards d’années, plus riche en oxygène que la Bulle locale entourant actuellement notre Soleil. Si tel est bien le cas, c’est une information importante pour retracer l’histoire du périple de notre Système Solaire dans la Galaxie depuis plusieurs milliards d’années. Cela montrerait aussi que la composition chimique de la Voie Lactée n’est pas homogène, ce dont on pouvait se douter puisqu'a été mise en évidence une histoire chimique de la Galaxie, influencée par la nucléosynthèse stellaire et les explosions de supernovae.
La seconde explication, à l'inverse, est qu’une partie non négligeable de l’oxygène du MI local ne se trouve pas sous la forme d’atomes libres mais dans des poussières et des glaces. Dans ce cas, depuis sa formation, notre Soleil n’aurait pas quitté une région de la Galaxie plutôt chimiquement homogène.
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 3 février 2012
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Sujet: Re: Il était une fois...la Naissance de Notre Système Solaire Jeu 15 Mar 2012 - 23:00
La comète Wild 2 précise la date de formation de Jupiter
L’analyse des échantillons de grains cométaires ramenés sur Terre par la sonde Stardust se poursuit. Les isotopes contenus dans la comète Wild 2 viennent ainsi de parler en nous révélant que Jupiter n’a pas pu se former moins de 3 millions d’années après la naissance des premiers grains dans le disque protoplanétaire interne.
On sait que notre Système Solaire s’est formé suite à un Little Bang, c'est-à-dire l’explosion d’une supernova ayant entraîné l’effondrement de la nébuleuse protosolaire, un nuage moléculaire, poussiéreux, dense et froid. Cette explosion s’est accompagnée de la nucléosynthèse d’un isotope instable de l’aluminium, 26Al, d’une demi-vie de 730.000 ans et se désintégrant en un autre isotope du magnésium, 26Mg. La dernière datation obtenue à l’aide des isotopes contenus dans de célèbres inclusions riches en aluminium et en calcium (baptisées CAI, Calcium Aluminum-rich Inclusions) dans des météorites nous indique que l’événement s’est produit il y 4,568 millions d’années environ.
Les météorites ne sont pas les seules mémoires de l’histoire primitive du Système Solaire. Les comètes le sont aussi, c’est pourquoi la sonde Stardust était partie récolter des grains de Wild 2 qu’elle a ramenés sur Terre en 2006. L’un de ces grains, baptisé Iris, a été étudié attentivement. En particulier, certaines des abondances isotopiques des éléments oxygène et magnésium ont été mesurées par spectrométrie de masse à ionisation secondaire.
Les résultats des analyses d'Iris ont été exposés dans un article disponible sur arXiv. Il est apparu que le grain provenant de Stardust était similaire aux chondres trouvés dans des météorites comme celle d’Allende. Il s’est formé par condensation à partir d’un matériau porté à plus de 1.100°C et qui s’est refroidi probablement en quelques heures. Tout indique donc qu’il provient d'une région du disque protoplanétaire proche du Soleil, là où se sont formées les planètes rocheuses. Sa présence dans une comète s’étant formée à grande distance du Soleil, au voisinage de l’actuelle Ceinture de Kuiper, entre 35-50 UA du Soleil, indique donc qu'Iris est constitué de matériaux ayant migré des zones internes aux zones externes du disque protoplanétaire.
Wild 2, l'aluminium 26 et la formation de Jupiter Ces processus de migration ne sont pas nouveaux mais les conséquences que l’on peut tirer des abondances des isotopes de magnésium mesurées dans Iris sont, elles, nouvelles. En effet, initialement, le disque protoplanétaire devait avoir un contenu homogène en 26Al. Or Iris ne montre aucune anomalie isotopique qui aurait résulté de la désintégration de l’aluminium 26 incorporée dans ce grain lors de sa formation. Il faut donc en conclure que celui-ci s’est formé au moins 3 millions d’années après les premières condensations de matière solide dans la partie interne du disque protoplanétaire, c'est-à-dire quand les noyaux de 26Al avaient totalement disparu ou presque.
Selon les chercheurs, la principale information que l’on peut déduire de cette absence de 26Al c’est qu’au moins 3 millions d’années après ces premières condensations, Jupiter n’existait par encore. Sa présence aurait eu pour conséquence d’accréter tellement de matière du disque protoplanétaire qu’une zone vide se serait formée, divisant en deux ce disque. Les processus de transfert de matière des zones internes aux zones externes auraient donc été stoppés. Iris témoigne que ce n’était apparemment pas le cas, nous renseignant du même coup sur la chronologie de la formation de Jupiter.
* Incorporation of a Late-Forming Chondrule Into Comet Wild 2 * Chronicle of a Chondrule's Travels
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 12 mars 2012
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