La Terre, l’Espace et au-delà : Migration des planètes
Ce casse-tête a disparu lorsque les astronomes ont découvert le phénomène de migration. Tout bouge, tout change dans l’espace, et les planètes n’échappent pas à la règle. Dans la plupart des cas, les orbites actuelles des planètes ne sont pas celles d’origine. Elles ont migré, soit vers l’étoile, soit, plus rarement, vers l’extérieur.
Les poussières peuvent s’accumuler pour former de petits rochers, qui grossissent à leur tour pour conduire à la formation de planètes. J’ai également décrit comment les sphères solides formées loin du Soleil avaient pu accumuler du gaz environnant pour devenir les planètes géantes que nous connaissons. Mais toutes les poussières ne s’accumulent pas pour devenir planètes. Dans la pratique, il y a coexistence entre des planètes nouvellement formées et le reste du disque circum- stellaire.
Ainsi, les jeunes planètes évoluent en orbite autour de leur étoile dans un environnement pollué. Les interactions entre une planète nouvellement formée et le reste du disque circumstellaire conduisent à des pertes d’énergie, qui entraînent une diminution de vitesse de la planète. Au lieu de tourner bien sagement en gardant ses distances par rapport à l’étoile, elle commence à s’en rapprocher dangereusement en spirale. S’arrête-t-elle à un moment, ou tombe- t-elle directement dans l’étoile en terminant trop tôt sa jeune existence ? Les deux cas existent, très probablement.
Il semble clair que les jeunes étoiles «avalent» un certain nombre de planètes au tout début de leur existence. Mais d’autres planètes résistent à ce cannibalisme et trouvent un moyen de s’arrêter à temps. C’est possible si l’intérieur du disque se vide, s’il n y a plus de matière circumstellaire au voisinage de l’étoile. Alors la cause de la migration disparaît, et la planète se stabilise à sa nouvelle place. Un tel effet peut se produire pour diverses raisons, en particulier l’existence d’un champ magnétique autour de l’étoile.
Le phénomène de migration ne se produit pas de la même manière dans tous les systèmes planétaires. Il dépend de plusieurs facteurs, dont le principal est la durée de vie du disque, qui finit par disparaître, ou tout au moins fortement diminuer, après une période de quelques millions à quelques dizaines de millions d’années. Il est évident que, plus la durée de vie du disque est longue, plus la migration des planètes est importante.
Cette migration s’est produite d’une manière très significative dans les systèmes planétaires observés, alors qu’elle fut négligeable dans notre système solaire. Pourquoi? Il s’agit sans doute du hasard de la formation stellaire et des conditions particulières de l’environnement de la nébuleuse primordiale, qui a conduit à une plus ou moins grande accré- tion de matière autour de la protoétoile.
D’autres facteurs peuvent entraîner une migration des planètes, ou même une éjection vers l’extérieur. Il s’agit essentiellement d’interactions gravitationnelles complexes entre les planètes elles-mêmes, une fois formées, ainsi qu’avec les autres petits objets présents dans le système stellaire. Ces interactions peuvent conduire à des migrations vers l’extérieur aussi bien que vers l’intérieur. Dans notre système solaire, cela s’est sans doute produit pour Jupiter et Saturne, ainsi que pour Uranus et Neptune.
Vidéo : La Terre, l’Espace et au-delà : Migration des planètes
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