{"id":381,"date":"2018-03-09T10:22:06","date_gmt":"2018-03-09T09:22:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/?p=381"},"modified":"2024-03-19T15:55:48","modified_gmt":"2024-03-19T14:55:48","slug":"formation-du-systeme-solaire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/formation-du-systeme-solaire\/","title":{"rendered":"La formation du Syst\u00e8me solaire"},"content":{"rendered":"\n

Comment le Syst\u00e8me solaire s’est-il form\u00e9 ? Pas en un jour, c’est certain. D\u00e9couvrez ou red\u00e9couvrez l’histoire de la formation du Soleil et des plan\u00e8tes, ainsi que leur \u00e9volution jusqu’\u00e0 nos jours, en quelques lignes et en images.<\/p>\n\n\n

\n
\"De
Le Syst\u00e8me solaire repr\u00e9sent\u00e9 ici par le Soleil et les huit plan\u00e8tes qui gravitent autour. L’\u00e9chelle des tailles est respect\u00e9e mais pas celle des distances.<\/strong> Cr\u00e9dit : Ken Flerlage<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Il \u00e9tait une fois, il y a 4,5 milliards d\u2019ann\u00e9es…<\/h2>\n\n\n\n

L\u2019hypoth\u00e8se de la n\u00e9buleuse solaire est le mod\u00e8le le plus couramment utilis\u00e9 pour d\u00e9crire la formation et l\u2019\u00e9volution du Syst\u00e8me solaire. \u00c9labor\u00e9e au XVIIIe<\/sup> si\u00e8cle par le su\u00e9dois Emanuel Swedenborg, le philosophe Emmanuel Kant et l\u2019astronome Pierre-Simon de Laplace, elle fait aujourd\u2019hui consensus au sein de la communaut\u00e9 scientifique.<\/p>\n\n\n\n

En tout point de l’Univers observable, mati\u00e8re et gaz se c\u00f4toient. Et en certains endroits, ils se concentrent sous la forme de n\u00e9buleuses interstellaires. Ainsi, il y a environ 4,55 milliards d\u2019ann\u00e9es, une n\u00e9buleuse interstellaire g\u00e9ante dite primitive, situ\u00e9e dans le bras spiral d\u2019Orion de la Voie lact\u00e9e \u00e0 environ 27 000 ann\u00e9es lumi\u00e8res du centre galactique, a accueilli en son sein un extraordinaire spectacle…<\/p>\n\n\n

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\"Vue
Notre Syst\u00e8me solaire s’est form\u00e9 pr\u00e8s du bras spirale d’Orion de la Voie lact\u00e9e, \u00e0 l’endroit marqu\u00e9 \u00ab\u00a0Sun\u00a0\u00bb sur cette image en bas au centre. Cr\u00e9dit : Nasa\/JPL\/Caltech\/R. Hurt<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Selon l\u2019hypoth\u00e8se de la n\u00e9buleuse solaire, \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la n\u00e9buleuse g\u00e9ante, un nuage mol\u00e9culaire tr\u00e8s massif, froid, dense, tournant tr\u00e8s rapidement sur lui-m\u00eame et compos\u00e9 d\u2019hydrog\u00e8ne et d\u2019h\u00e9lium, aurait \u00e9t\u00e9 soumis \u00e0 une perturbation, probablement due \u00e0 l\u2019explosion d\u2019une supernova voisine.<\/p>\n\n\n\n

Or, les nuages mol\u00e9culaires sont gravitationnellement instables. La mati\u00e8re s’y regroupe en petits amas plus denses, eux aussi en rotation. Sous l\u2019onde de choc g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l\u2019explosion de la supernova, ces petits amas se seraient donc effondr\u00e9s. Aplatis, ils ont chacun donn\u00e9 naissance \u00e0 un disque de gaz en rotation appel\u00e9 disque protoplan\u00e9taire, entourant une r\u00e9gion ultra-compacte nomm\u00e9e c\u0153ur protostellaire ou proto\u00e9toile.<\/p>\n\n\n

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\"Vue
La proto\u00e9toile au centre, notre b\u00e9b\u00e9 Soleil, est entour\u00e9e d’un disque de gaz et de mati\u00e8re dans lequel se formeront les plan\u00e8tes du Syst\u00e8me solaire. Cr\u00e9dit : Nasa\/JPL<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Parmi ces proto\u00e9toiles, se trouvait notre b\u00e9b\u00e9 Soleil! Notre \u00e9toile est donc n\u00e9e en compagnie d\u2019autres \u00e9toiles regroup\u00e9es dans un cercle de 6,5 \u00e0 19,5 ann\u00e9es-lumi\u00e8re de diam\u00e8tre environ. C\u2019est en effet bien connu, les \u00e9toiles naissent en groupe dans les nuages mol\u00e9culaires, souvent surnomm\u00e9s pouponni\u00e8res d’\u00e9toiles.<\/p>\n\n\n\n

Formation des plan\u00e8tes du Syst\u00e8me solaire<\/h2>\n\n\n\n

Dans le disque protoplan\u00e9taire entourant notre proto\u00e9toile, les atomes se sont peu \u00e0 peu agglom\u00e9r\u00e9s pour former des poussi\u00e8res. Puis, celles-ci sont entr\u00e9es en collision, donnant naissance \u00e0 de petites plan\u00e8tes: les plan\u00e9t\u00e9simaux. Ce sont ces corps qui ont continu\u00e9 \u00e0 grossir en accr\u00e9tant toujours plus de mati\u00e8re jusqu’\u00e0 constituer les huit plan\u00e8tes du Syst\u00e8me solaire, il y a environ 4,4 milliards d’ann\u00e9es. Ainsi form\u00e9es \u00e0 partir d’un disque, les plan\u00e8tes gravitent toutes dans le m\u00eame plan autour du Soleil appel\u00e9 plan de l’\u00e9cliptique.<\/p>\n\n\n

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\"Premi\u00e8re
Premi\u00e8re observation d’un disque protoplan\u00e9taire obtenue par le radio-t\u00e9lescope ALMA en 2014, ici autour de la jeune \u00e9toile HL Tauri. Les cercles sombres correspondent aux orbites des futures plan\u00e8tes. Cr\u00e9dit : ALMA\/ESO\/NAOJ\/NRAO<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Pendant environ 50 millions d\u2019ann\u00e9es, le Soleil nourrisson a quant \u00e0 lui agr\u00e9g\u00e9 de plus en plus de mati\u00e8re et s\u2019est contract\u00e9, faisant augmenter pression et temp\u00e9rature en son centre. Puis, une fois notre proto\u00e9toile \u00e0 15 millions de degr\u00e9s, les r\u00e9actions thermonucl\u00e9aires se sont enclench\u00e9es et le Soleil s\u2019est mis \u00e0 briller (Voir notre dossier Science & Espace Les \u00e9toiles : naissance, vie et mort<\/em><\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, l\u2019aspect final des plan\u00e8tes d\u00e9pend de leur distance au Soleil. Pr\u00e8s de celui-ci, les \u00e9l\u00e9ments l\u00e9gers sont trop chauds pour se condenser. Le mat\u00e9riau qui constitue ces astres est donc riche en \u00e9l\u00e9ments lourds, comme le fer ou le silicium. Cela donne naissance aux plan\u00e8tes telluriques de forte densit\u00e9 (Mercure, V\u00e9nus, la Terre et Mars).<\/p>\n\n\n\n

Loin de notre \u00e9toile, des noyaux denses issus de l’accr\u00e9tion des plan\u00e9t\u00e9simaux s’entourent peu \u00e0 peu d’une enveloppe de gaz, pour finalement aboutir \u00e0 des plan\u00e8tes tr\u00e8s massives et volumineuses. Ce sont les plan\u00e8tes gazeuses, principalement constitu\u00e9es d\u2019hydrog\u00e8ne et d’h\u00e9lium, et donc peu denses (Saturne, Jupiter, Uranus et Neptune).<\/p>\n\n\n

\n
\"La
Les \u00e9tapes de formation du Syst\u00e8me solaire: (1) contraction du nuage, (2) aplatissement, (3) formation de plan\u00e9t\u00e9simaux, (4) d\u00e9marrage des r\u00e9actions nucl\u00e9aires au centre, (5) apparition d’un syst\u00e8me proche de l’actuel. Cr\u00e9dit : Universit\u00e9 du Mississippi\/D\u00e9partement de physique et astronomie<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u00c0 noter qu’en d\u00e9finitive, le Soleil repr\u00e9sente 99,86% de la masse totale du Syst\u00e8me solaire! Il a en effet capt\u00e9 cette proportion de la poussi\u00e8re et du gaz du nuage originel, tandis que Jupiter s’est form\u00e9e \u00e0 partir de 71% du restant, et les autres plan\u00e8tes se sont partag\u00e9es le r\u00e9sidu final.<\/p>\n\n\n\t\t\t\t\t\t

\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t\t\"visuel\r\n\t\t\t\t<\/a>\r\n\t\t\t\t

Le Ciel au t\u00e9lescope, le guide indispensable pour r\u00e9ussir vos observations<\/a><\/strong><\/p>\r\n\t\t\t<\/div>\n\n\n\n

Le mod\u00e8le de Nice pour mieux expliquer la formation du Syst\u00e8me solaire<\/h2>\n\n\n\n

Pendant des d\u00e9cennies, il faisait consensus dans la communaut\u00e9 des astrophysiciens que les plan\u00e8tes du Syst\u00e8me solaire s’\u00e9taient form\u00e9es \u00e0 l’emplacement de leurs orbites actuelles. Toutefois, cette hypoth\u00e8se ne parvenait pas \u00e0 expliquer certains \u00e9v\u00e9nements de l’histoire du Syst\u00e8me solaire, comme le grand bombardement tardif, la formation du nuage d’Oort ou encore l’existence de Neptune, de la ceinture de Kuiper et des ast\u00e9ro\u00efdes troyens de Jupiter.<\/p>\n\n\n\n

Alors en 2005, une \u00e9quipe ni\u00e7oise de l’observatoire de la C\u00f4te d’Azur a publi\u00e9 une nouvelle th\u00e9orie dans la revue scientifique Nature<\/em>: le mod\u00e8le de Nice. Ce sc\u00e9nario \u00e9labor\u00e9 \u00e0 partir de simulations num\u00e9riques est \u00e0 ce jour le plus r\u00e9aliste permettant d’expliquer la formation du Syst\u00e8me solaire et les \u00e9v\u00e9nements pr\u00e9c\u00e9demment cit\u00e9s.<\/p>\n\n\n

\n
\"La
L’observatoire de Nice surplombant la mer M\u00e9diterran\u00e9e. Cr\u00e9dit : Office du tourisme de Nice<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Dans le mod\u00e8le de Nice, les plan\u00e8tes gazeuses auraient migr\u00e9 de leur orbite initiale apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9es. Jupiter se serait rapproch\u00e9e du Soleil, tandis que Saturne, Uranus et Neptune s’en seraient \u00e9loign\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

En effet, apr\u00e8s la dissipation du gaz et de la poussi\u00e8re du disque solaire primordial, les quatre g\u00e9antes gazeuses se seraient situ\u00e9es sur des orbites quasi-circulaires bien plus proches et compactes qu’aujourd’hui, \u00e0 des distances d’environ 5,5 \u00e0 17 unit\u00e9s astronomiques (UA).<\/p>\n\n\n\n

NB: 1 unit\u00e9 astronomique (UA) = 1 distance Terre-Soleil = 150 millions de kilom\u00e8tres <\/em><\/p>\n\n\n\n

Un disque de plan\u00e9t\u00e9simaux constitu\u00e9s de roche et de glace s’\u00e9tendait lui de l’orbite de la plus lointaine plan\u00e8te g\u00e9ante (17 UA) \u00e0 environ 35 UA. Puis au fil du temps, les perturbations gravitationnelles des quatre plan\u00e8tes ont chass\u00e9 ces plan\u00e9t\u00e9simaux dans toutes les directions. Or, d’apr\u00e8s le principe d’action-r\u00e9action d’Isaac Newton, si une plan\u00e8te \u00e9jecte un corps vers l’ext\u00e9rieur du Syst\u00e8me solaire, en compensation, elle se d\u00e9place elle-m\u00eame en direction de l’int\u00e9rieur du syst\u00e8me, et inversement. C’est ainsi que Jupiter se serait rapproch\u00e9e du Soleil et que les autres plan\u00e8tes gazeuses s’en seraient \u00e9loign\u00e9es.<\/p>\n\n\n

\n
\"Sch\u00e9ma
Dans le mod\u00e8le de Nice, les orbites d’Uranus et Neptune ont notamment \u00e9t\u00e9 d\u00e9form\u00e9es. Ceci aurait induit la cr\u00e9ation de la ceinture de Kuiper, du nuage d’Oort ou le grand bombardement tardif. Cr\u00e9dit : Joe Hahn<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Puis, apr\u00e8s plusieurs centaines de millions d’ann\u00e9es d’une migration lente et graduelle, Jupiter et Saturne sont entr\u00e9es en r\u00e9sonance 2:1. Autrement dit, dans le temps o\u00f9 Saturne effectue une orbite autour du Soleil, Jupiter en fait deux. Cette r\u00e9sonance a modifi\u00e9 leurs orbites qui de circulaires sont devenues excentriques (ovales), et de nouvelles interactions gravitationnelles ont fait que Jupiter a d\u00e9plac\u00e9 Saturne jusqu’\u00e0 sa position actuelle (\u00e0 environ 9,5 UA du Soleil).<\/p>\n\n\n\n

Cr\u00e9ation de la ceinture de Kuiper, du nuage d’Oort et grand bombardement tardif<\/h2>\n\n\n\n

Dans sa nouvelle position, ce fut alors au tour de Saturne de modifier les orbites d’Uranus et Neptune, qui devinrent bien plus excentriques. Ces nouvelles trajectoires ont fait voyager les deux g\u00e9antes glac\u00e9es jusque dans le Syst\u00e8me solaire externe, o\u00f9 se trouvait le disque de plan\u00e9t\u00e9simaux (entre 17 et 35 UA). Par gravitation, Uranus et Neptune ont ensuite dispers\u00e9 des dizaines de milliers de plan\u00e9t\u00e9simaux, pr\u00e8s de 99% de la masse du disque, dans toutes les directions.<\/p>\n\n\n\n

Les objets \u00e9ject\u00e9s vers l’ext\u00e9rieur auraient alors form\u00e9 la ceinture de Kuiper, un large anneau d’ast\u00e9ro\u00efdes situ\u00e9e entre 30 et 55 UA, au-del\u00e0 de l’orbite de Neptune, dans lequel se trouve notamment la plan\u00e8te naine Pluton. Le nuage d’Oort, sph\u00e8re g\u00e9ante localis\u00e9e entre 20 000 et 100 000 UA qui contiendrait des milliards de petits corps et com\u00e8tes, serait \u00e9galement issu de ce processus. De plus, les plan\u00e9t\u00e9simaux projet\u00e9s vers l’int\u00e9rieur du Syst\u00e8me solaire auraient quant \u00e0 eux impact\u00e9 les plan\u00e8tes telluriques en un grand bombardement tardif (GBT). Pendant cette p\u00e9riode, entre 4,1 et 3,9 milliards d’ann\u00e9es avant notre \u00e8re, le nombre d’impacts de m\u00e9t\u00e9orites et de com\u00e8tes sur la Terre, la Lune et leurs voisines aurait consid\u00e9rablement augment\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Finalement, apr\u00e8s toutes ces m\u00e9saventures, les orbites des quatre g\u00e9antes ont fini par se stabiliser, celles d’Uranus et Neptune sont redevenues quasi-circulaires, et le Syst\u00e8me solaire a pris la configuration que nous lui connaissons aujourd’hui.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Comment le Syst\u00e8me solaire s’est-il form\u00e9 ? Pas en un jour, c’est certain. D\u00e9couvrez ou red\u00e9couvrez l’histoire de la formation du Soleil et des plan\u00e8tes, ainsi que leur \u00e9volution jusqu’\u00e0 nos jours, en quelques lignes et en images.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":387,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-381","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-science-espace"],"acf":[],"yoast_head":"\nComprendre la formation du Syst\u00e8me solaire<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Comment le Syst\u00e8me solaire s'est-il form\u00e9? Par en un jour, c'est certain. 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