Le système solaire est bizarre

Bonjour, Dr Karl ici.

Vers 1995, après plusieurs décennies de recherche, nos astronomes ont trouvé la première planète d’un autre système solaire – ce que nous appelons maintenant avec désinvolture une “exoplanète”. Depuis lors, les astronomes ont trouvé environ 5 000 exoplanètes en orbite autour de quelque 3 500 étoiles.

Maintenant, voici la chose vraiment bizarre. Nous n’avons rien trouvé d’arrangé comme notre système solaire familier, avec quatre petites planètes rocheuses plus proches du Soleil, et quatre géantes de gaz et de glace beaucoup plus grandes plus loin.

De plus, pour ne parler que des exoplanètes, les plus courantes que nous ayons trouvées (super-terres et jupiters chauds) n’existent tout simplement pas dans notre système solaire.

Une Super-Terre est une planète pesant entre trois et 10 fois la masse de la planète Terre. Ils sont très communs – nous en avons trouvé près de 1 600 – mais étonnamment, il n’y en a pas dans notre système solaire. Une Super-Terre a simplement plus de masse que notre Terre. Le terme ne se rapporte en aucune façon à son aptitude à la vie.

Nous avons également découvert environ 1 600 soi-disant “Jupiters chauds”. Notre Jupiter est la planète la plus grande et la plus lourde de notre système solaire, pesant deux fois et demie plus que toutes les autres planètes réunies.

C’est loin du Soleil et il faut 12 ans pour faire une orbite complète. Parce qu’il est si loin du Soleil, sa surface est assez froide – environ 130 degrés en dessous de zéro.

Mais les exoplanètes « Hot Jupiter » orbitent très près de leur étoile hôte. A quelle distance? Certains ne prennent que quatre jours pour faire une orbite complète – pas 12 ans ! Et parce qu’ils sont si proches de leur étoile hôte, ils sont très chauds – parfois plusieurs milliers de degrés Celsius.

Pour diverses raisons, nous sommes assez convaincus que les Hot Jupiters n’auraient pas pu se former de manière proche et personnelle avec leur étoile hôte. Ils doivent s’être formés plus loin puis migrer vers l’intérieur. Et c’est une grande nouvelle. Cela signifie que nous devons repenser nos théories sur la formation des planètes.

Notre vieille théorie simple était que notre Soleil, et toutes les planètes, venaient de fusionner à partir d’un nuage géant de gaz et de poussière. Ils étaient plus petits, mais se sont installés rapidement dans leurs orbites actuelles.

À ce stade précoce, notre Soleil n’avait pas assez de masse pour déclencher la fusion nucléaire. Le Soleil et les huit planètes environ ont grossi en balayant des matériaux supplémentaires du gros nuage de gaz et de poussière, dans lequel tout le système solaire du bébé était intégré.

Puis le Soleil s’est enflammé dans une explosion de fusion nucléaire enthousiaste, émettant d’énormes quantités de radiations puissantes et des millions de tonnes de vent solaire à chaque seconde. Selon l’ancienne théorie, le souffle ardent du Soleil a enlevé une grande partie du gaz et de la glace des planètes intérieures, laissant derrière lui les quatre planètes rocheuses de Mercure, Vénus, la Terre et Mars.

Plus loin dans le système solaire, le rayonnement et le vent solaire étaient moins intenses, et ainsi les géantes gazeuses de Jupiter et de Saturne, et les géantes de glace d’Uranus et de Neptune, se sont accrochées à leur gaz et à leur glace. C’est une belle hypothèse bien rangée.

Mais aucun des autres systèmes solaires que nous avons trouvés n’est aussi net et ordonné.

Par exemple, Kepler-20 est une étoile juste un peu plus petite que notre Soleil, et à environ 930 années-lumière. Il a six planètes en orbite autour de lui.

Il existe un mélange étrange et confus de planètes de la taille de la Terre et de deux petites super-Terres – et elles orbitent toutes autour de leur étoile hôte en moins de 77 jours. C’est plus rapide que Mercure, qui met 88 jours pour orbiter autour du soleil ! Vraiment bizarre.

Il existe de nombreux autres systèmes solaires encore plus bizarres.

Il semble vraiment que notre système solaire domestique ne soit pas du tout typique de ce que nous avons trouvé dans notre section locale de la Voie lactée. Cela signifie que nous avons besoin d’une nouvelle explication sur la formation des systèmes solaires.

Une explication actuelle est qu’une fois qu’un système solaire démarre, les planètes peuvent déplacer leurs orbites autour de leur étoile hôte avec une facilité remarquable.

Ils commencent à orbiter dans un nuage lâche de gaz et de poussière, balayant tout ce qu’ils rencontrent, mais laissant derrière eux une traînée de vides partiels.

D’autres planètes, lorsqu’elles atteindront le vide partiel, prendront le chemin de moindre résistance. Ils changeront de direction – peut-être un long voyage en spirale vers l’intérieur vers l’étoile, ou peut-être vers l’extérieur pour quitter complètement le bébé système solaire.

Alors peut-être que la formation d’un système solaire est plus un processus dynamique que nous ne le pensions au départ.

Étant donné qu’une grande partie de l’univers est chaotique, cette nouvelle pensée ne devrait pas être une surprise. Peut-être que le chaos est l’ordre naturel ?

Cela donne certainement un tout nouveau sens au terme «chaos organisé».