Les scientifiques pensent maintenant que la formation de Jupiter, le champion des poids lourds des planètes du système solaire, a peut-être donné naissance à certains des constituants les plus minuscules et les plus anciens de notre système solaire - des sphères millimétriques appelées chondrules, la principale composante des météorites primitives . L'étude, par les théoriciens Dr Alan Boss de la Carnegie Institution et Prof. Richard H. Durisen de l'Université de l'Indiana, est publiée dans le numéro du 10 mars 2005 de The Astrophysical Journal (Letters).
«Comprendre ce qui a formé les chondres a été l'un des plus gros problèmes dans le domaine depuis plus d'un siècle». commenta le patron. «Les scientifiques ont réalisé il y a plusieurs années qu'une onde de choc était probablement responsable de la génération de chaleur qui faisait cuire ces composants météoritiques. Mais personne ne pouvait expliquer de façon convaincante comment le front de choc a été généré dans la nébuleuse solaire il y a environ 4,6 milliards d'années. Ces derniers calculs montrent comment un front de choc aurait pu se former suite à des bras en spirale faisant rouler la nébuleuse solaire sur l'orbite de Jupiter. Le front de choc s'est étendu dans la nébuleuse solaire intérieure, où le gaz comprimé et le rayonnement ont chauffé les particules de poussière alors qu'ils frappaient le front de choc à 20 000 mph, créant ainsi des chondres ,? il expliqua.
"Ce calcul a probablement levé le dernier obstacle à l'acceptation de la fusion des chondres" a remarqué le théoricien Steven Desch de l'Arizona State University, qui a montré il y a plusieurs années que les ondes de choc pouvaient faire l'affaire. «Les météorologues ont reconnu que la façon dont les chondres sont fondus par les chocs est cohérente avec tout ce que nous savons sur les chondres. Mais sans source avérée de chocs, ils ne sont pas encore convaincus de la façon dont les chondres ont été fondus. Les travaux de Boss et Durisen démontrent que notre nébuleuse solaire primitive a subi les bons types de chocs, aux bons moments et aux bons endroits de la nébuleuse pour faire fondre les chondres. Je pense que pour de nombreux météorologues, cela met fin à l'accord. Avec les chocs nébulaires identifiés comme coupables, nous pouvons enfin commencer à comprendre ce que les chondres nous disent sur les premières étapes de l'évolution de notre système solaire ,? conclut-il.
«Notre calcul montre comment les forces gravitationnelles tridimensionnelles associées aux bras en spirale dans un disque gravitationnellement instable à la distance de Jupiter du Soleil (5 fois la distance Terre-Soleil), produiraient une onde de choc dans le système solaire interne (2,5 fois la distance Terre-Soleil, c'est-à-dire dans la ceinture d'astéroïdes) ,? Boss continua. "Il aurait chauffé les agrégats de poussière à la température requise pour les faire fondre et former de minuscules gouttelettes." Durisen et son groupe de recherche à Indiana ont indépendamment fait des calculs de disques gravitationnellement instables qui soutiennent également cette image.
Alors que Boss est bien connu pour être un partisan de la formation rapide de planètes géantes gazeuses par le processus d'instabilité du disque, le même argument pour la formation de chondrules fonctionne pour le processus plus lent d'accrétion du cœur. Afin de faire Jupiter dans l'un ou l'autre processus, la nébuleuse solaire devait être au moins marginalement instable gravitationnellement, de sorte qu'elle aurait développé des bras en spirale dès le début et ressemblait à une galaxie spirale. Une fois Jupiter formé par l'un ou l'autre de ces mécanismes, il aurait continué à entraîner des fronts de choc à des distances astéroïdes, du moins tant que la nébuleuse solaire était toujours là. Dans les deux cas, des chondres se seraient formées dès les premiers temps, et ont continué à se former pendant quelques millions d'années, jusqu'à la disparition de la nébuleuse solaire. Les chondres tardives sont donc le dernier sourire du Cheshire Cat qui a formé notre système planétaire.
Les recherches de Boss sont soutenues en partie par le programme de géologie et de géophysique planétaires de la NASA et par le programme Origines des systèmes solaires de la NASA. Les calculs ont été effectués sur le Carnegie Alpha Cluster, dont l'achat a été financé en partie par le NSF Major Research Instrumentation Program. La recherche de Durisen a également été financée en partie par le programme Origines des systèmes solaires de la NASA.
Source d'origine: Communiqué de presse du Carnegie Institute
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