Entre telluriques et géantes une planète manquante
Les astéroïdes: des embryons dont Jupiter a empêché l’accrétion en une seule planète:
Si l’on considère les distances au Soleil des planètes du système solaire, on constate que celles-ci s’alignent approximativement selon une loi empirique exponentielle. C’est la «loi de Titius-Bode» qui s’écrit D = 0,4 + 0,3 x 2″. D est la distance héliocentrique de la planète, n prend les valeurs [-oo] pour Mercure, de 0 à 2 pour les autres planètes telluriques, puis s’incrémente à partir de 4 pour les planètes géantes et Pluton. Cette relation reproduit bien (avec un écart de l’ordre de 5 %) les distances des planètes jusqu’à Uranus, mais l’écart avec la réalité atteint 22% pour Neptune et 49% pour Pluton. Les simulations numériques d’aujourd’hui semblent montrer que la «loi» de Titius-Bode ne correspond pas à une réalité physique, mais est plutôt le fait du hasard.
Cette relation empirique présente toutefois une propriété intéressante : il n’y a pas de planète correspondant à la valeur n = 3. D’où vient ce trou entre les planètes telluriques et les géantes? Notons que l’espace n’y est pas vide ; il est peuplé d’une multitude de petits corps, les astéroïdes. La plupart d’entre eux gravitent au sein d’une région torique située entre 2,2 et 3,4 U.A., appelée ceinture principale. C’est là qu’ont été découverts, au début du XIXe siècle, les premiers astéroïdes: Cérès, Pallas, Vesta et Junon. Le diamètre de Cérès est d’environ 1000 km; tous les autres sont plus petits. On connaît aujourd’hui plus de 10000 astéroïdes répertoriés; les sondages profonds du ciel, réalisés notamment dans l’infrarouge, ont largement contribué à allonger la liste des « petites planètes ».
La nature des astéroïdes nous est connue par leur spectre visible et infrarouge qui nous renseigne sur la composition de leur surface. Tous sont dénués d’atmosphère, du fait de leur faible champ de gravité. Certains sont métalliques, d’autres silicatés, d’autres carbonés; ces différences semblent refléter la température de leur milieu d’origine. Globalement, les astéroïdes les plus denses sont plus près du Soleil, tandis que les objets carbonés, plus primitifs, se trouvent plutôt à l’extérieur de la ceinture principale et au-delà. Nous retrouvons ici l’effet de stratification de la matière du disque en fonction de la température, c’est-à-dire de la distance héliocentrique. Quelle est l’origine des astéroïdes? Longtemps, les astronomes ont pensé qu’ils résultaient de la destruction de la « planète manquante » qui, formée entre les orbites de Mars et de Jupiter, n’aurait pas résisté à l’attraction gravitationnelle de sa puissante voisine.
Aujourd’hui, grâce au développement des calculs numériques qui permettent de simuler la formation des corps célestes, on pense plutôt que cette planète mythique n’a jamais pu se rassembler, toujours à cause du champ de gravité de Jupiter. La plupart des embryons présents sont alors regroupés dans la ceinture principale.
Notons que d’autres «petites planètes» suivent des orbites différentes. Certaines nous intéressent particulièrement : ce sont les géocroiseurs, dont l’orbite s’approche de celle de la Terre. Bien que le risque de collision avec de tels objets soit très faible, nous ne sommes pas complètement à l’abri de ce genre de risque. Les archives de la Terre nous montrent que de tels événements se sont produits dans le passé, causant à chaque fois un bouleversement écologique profond. C’est sans doute la chute d’un objet d’une dizaine de kilomètres qui a été, au moins pour une bonne part, responsable de la transition Crétacé-Tertiaire et de la disparition des dinosaures, il y a 65 millions d’années…
Vidéo : Entre telluriques et géantes une planète manquante
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