Le système solaire : une exception?
Qu’avons-nous compris des systèmes planétaires?
Tentons de faire le point sur ce que nous avons appris sur les systèmes planétaires, et surtout ce que nous en avons compris. Revenons donc aux 161 exoplanètes que nous avons en magasin, et à leurs propriétés statistiques.
Plus la masse de l’exoplanète est faible, plus on trouve de planètes : un point qui est nettement en faveur du modèle où les planètes se forment autour d’un cœur rocheux né de l’agglomération de planétésimaux. De même pour la fréquence élevée de planètes autour d’étoiles riches en éléments lourds : il s’agit sans doute de systèmes qui se sont formés dans un grumeau de matière interstellaire riche en poussières et en éléments lourds, et donc plus susceptible de former un disque protoplanétaire massif.
Plus la période de l’exoplanète est petite, plus on trouve de planètes : là, difficile de démêler la part des effets observationnels, les courtes périodes étant plus faciles à détecter, des conséquences des phénomènes de migration que les modèles prévoient omniprésents (et omnipotents!). Pas de planète de période plus courte que 1,2 jour: même si beaucoup d’explications ont été avancées pour l’arrêt de la migration à faible distance de l’étoile, aucune n’est vraiment prouvée. Mais il faut bien qu’il existe un mécanisme efficace, sinon, on ne détecterait pas autant de planètes.
Enfin, la forme des orbites. Comme la plupart des modèles prévoient que les planètes atteignent leur masse finale avec des excentricités faibles, ce sont les orbites très elliptiques qui posent problème. Mais elles sont une conséquence naturelle des interactions entre plusieurs planètes géantes. Quand il s’agit d’un système avec une seule planète géante, on peut penser qu’il y en comportait plusieurs à l’origine mais qu’elles ont toutes été éjectées sauf une. Finalement, pour chaque système planétaire on peut trouver de bonnes raisons pour qu’il soit comme il est.
Dans l’infinie variété des systèmes observés, chacun des phénomènes complexes qui gouverne la formation des systèmes planétaires peut trouver chaussure à son pied. Cela n’en laisse pas moins de nombreuses questions, la première étant d’essayer de trouver une description générale des raisons qui font qu’une étoile sera accompagnée d’un cortège de planètes et d’autres pas. Question subsidiaire: pourquoi certaines étoiles vont-elles développer un système planétaire en bonne et due forme alors que d’autres en resteront au stade du disque de débris ? Dans ce foisonnement de systèmes différents, le système solaire n’est pas si singulier qu’il paraît au premier abord. Une planète comme Jupiter ne déparerait un système extrasolaire ; on connaît d’autres exemples de planètes massives, en orbite quasi-circulaire à quelques unités astronomiques de leur étoile. Quant à dire s’il existe des analogues à Saturne autour d’autres étoiles, nous ne sommes pas encore en mesure de le faire. Que la plupart des étoiles à planètes soient plus riches en éléments lourds que le Soleil est plus troublant, mais là encore on connaît plusieurs étoiles à planètes encore moins riches que le Soleil. Rien dans les observations actuelles ne permet donc de conclure que la formation du Soleil et de son cortège de planètes, dont une abrite la vie, est un phénomène exceptionnel.
Vidéo : Le système solaire : une exception
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