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Des objets interstellaires pourraient avoir ensemencé la formation de planètes dans des systèmes solaires comme le nôtre, ce qui pourrait résoudre un problème-clé des théories de formation des planètes.

Des objets spatiaux auraient joué un rôle important

En 2017, des chercheurs ont observé un objet provenant d’un autre système solaire traversant le nôtre pour la première fois. Ils ont nommé l’objet ‘Oumuamua, et l’opinion générale est qu’il s’agissait d’une sorte d’astéroïde ou de comète éjectée de son système stellaire hôte.

Un deuxième objet interstellaire, la comète Borisov, a été observé en 2019. La détection de ‘Oumuamua et de Borisov suggère que de nombreux objets interstellaires traversent notre galaxie à tout moment.

Cela indique en outre que ces objets pourraient jouer un rôle lors de la naissance des systèmes solaires. La vitesse lente des jeunes étoiles par rapport à leurs voisines, associée à l’effet du freinage de la poussière et du gaz qui les entourent, pourrait amener ces objets à se mettre en orbite autour d’une étoile plutôt que de simplement la traverser comme ‘Oumuamua et Borisov.

Amaya Moro-Martín et Colin Norman, de l’Institut scientifique du télescope spatial de Baltimore, dans le Maryland, ont modélisé ce processus afin d’estimer combien d’objets pourraient être piégés par une jeune étoile moyenne.

Des milliers d’objets

Ils suggèrent que, sur une période d’environ 10 millions d’années, 600 milliards d’objets d’environ 1 mètre seraient capturés, ainsi que 200 millions d’objets de 10 mètres de large, 60 000 de 100 mètres de large et 20 de 1 kilomètre de large. « Nous avons été surpris de voir que ces chiffres étaient assez élevés », déclare Moro-Martín. « Mais c’est très incertain, car nous ne savons pas vraiment quelle quantité de matière il y a dans l’espace ».

Ces chiffres suggèrent que les objets interstellaires pourraient ensemencer la naissance des planètes. On pense que celles-ci se forment par l’accumulation de matière, obtenue soit par accrétion de petits objets semblables à des graines, appelés galets, soit par la collision de corps semblables à des astéroïdes, appelés planétésimaux. Mais la façon dont on passe de la poussière d’un disque à ces objets plus grands reste un problème ouvert, connu sous le nom de barrière de la taille du mètre.

« Lorsque les particules de poussière deviennent plus grandes, leurs collisions sont plus énergiques », explique Moro-Martín. « Lorsqu’elles entrent en collision, elles commencent à rebondir [les unes sur les autres] plutôt que de s’agréger ».

Ils permettraient à la matière de se condenser

Les objets interstellaires pourraient permettre à cette matière de se condenser, un peu comme le processus par lequel la poussière d’un nuage sur Terre donne naissance à des gouttes de pluie. « Ces corps plus gros agissent effectivement comme des noyaux de condensation », explique Michele Bannister de l’Université de Canterbury à Christchurch, en Nouvelle-Zélande, qui n’a pas participé à cette nouvelle analyse.

« C’est une boucle de rétroaction. À un moment donné, vous obtenez un disque qui présente exactement les bonnes conditions pour produire de plus grandes choses. Vous les envoyez dans la population interstellaire, et ils sont récupérés dans la génération suivante de systèmes planétaires », explique-t-elle.

Selon Alan Fitzsimmons, de l’université Queen’s de Belfast, au Royaume-Uni, qui n’a pas participé à cette étude, cela pourrait indiquer que nous devons notre existence à la matière provenant d’une autre étoile. « Il est possible que la Terre ait été créée par un objet interstellaire se trouvant dans le disque protoplanétaire du Soleil ». Cet objet ne formerait qu’une infime partie de la masse de notre planète et ne serait presque certainement pas détectable aujourd’hui.

Ils seraient difficiles à identifier

Certains de ces objets piégés pourraient toutefois rester aux confins de notre système solaire, peut-être dans la ceinture de Kuiper ou le nuage de Oort, au-delà de Neptune. Mais l’identification de l’un d’entre eux serait « assez difficile », selon Fitzsimmons. « On ne sait pas très bien comment nous pourrions le faire ».

Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.

Source : New Scientist
Crédit photo : iStock