La place de la Terre dans la zone "Boucle d'or" de notre système solaire pourrait être le résultat de l'expulsion d'une cinquième planète géante de notre système solaire au cours de ses 600 premiers millions d'années, selon une récente publication.
«Nous avons toutes sortes d'indices sur l'évolution précoce du système solaire», a déclaré le Dr David Nesvorny, auteur du Southwest Research Institute. "Ils proviennent de l'analyse de la population trans-neptunienne de petits corps connue sous le nom de ceinture de Kuiper, et du record de cratère lunaire."
Nesvorny et son équipe ont utilisé les indices dont ils disposaient pour construire des simulations informatiques du premier système solaire et tester leurs théories. Il en est résulté un premier modèle de système solaire qui a une configuration assez différente de celle d'aujourd'hui, et un mélange de planètes qui pourrait avoir donné à la Terre l'endroit «préféré» pour que la vie évolue.
Les chercheurs interprètent les indices comme une preuve que les orbites de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ont été affectées par une instabilité dynamique lorsque notre système solaire n'avait que 50000 ans. Cette instabilité aurait contribué à augmenter la distance entre les planètes géantes, ainsi qu'à disperser des corps plus petits. La dispersion de petits corps a poussé des objets à la fois vers l'intérieur et vers l'extérieur, certains objets se retrouvant dans la ceinture de Kuiper et d'autres impactant les planètes terrestres et la Lune. Jupiter aurait dispersé des objets vers l'extérieur en se déplaçant vers le soleil.
Un problème avec cette interprétation est que des changements lents sur l'orbite de Jupiter ajouteraient très probablement trop d'impulsion aux orbites des planètes terrestres. L'élan supplémentaire aurait probablement causé une collision de la Terre avec Vénus ou Mars.
"Des collègues ont suggéré un moyen intelligent de contourner ce problème", a déclaré Nesvorny. "Ils ont proposé que l'orbite de Jupiter change rapidement lorsque Jupiter s'est dispersé au large d'Uranus ou de Neptune pendant l'instabilité dynamique du système solaire externe."
Fondamentalement, si la migration précoce de Jupiter "saute", le couplage orbital entre les planètes terrestres et Jupiter est plus faible et moins nocif pour le système solaire interne.
Nesvorny et son équipe ont effectué des milliers de simulations informatiques qui ont tenté de modéliser le premier système solaire dans le but de tester la théorie du «saut-Jupiter». Nesvorny a découvert que Jupiter a en fait sauté en raison des interactions gravitationnelles d'Uranus ou de Neptune, mais lorsque Jupiter a sauté, Uranus ou Neptune ont été expulsés du système solaire. "Quelque chose n'allait clairement pas", a-t-il dit.
Sur la base de ses premiers résultats, Nesvorny a ajouté une cinquième planète géante, similaire à Uranus ou Neptune à ses simulations. Une fois qu'il a exécuté les simulations reconfigurées, tout s'est mis en place. La simulation a montré la cinquième planète éjectée du système solaire par Jupiter, avec quatre planètes géantes restantes et les planètes terrestres intérieures intactes.
Nesvorny a conclu: «La possibilité que le système solaire ait initialement plus de quatre planètes géantes, et en a éjecté certaines, semble être envisageable compte tenu de la découverte récente d'un grand nombre de planètes flottantes dans l'espace interstellaire, indiquant l'éjection de la planète pourrait être un phénomène courant. »
Si vous souhaitez lire l'article complet de Nesvorny, vous pouvez y accéder à l'adresse: http://arxiv.org/pdf/1109.2949v1
Source: Communiqué de presse du Southwest Research Institute
