Le système solaire a atteint sa configuration actuelle plus tôt que prévu

Les chercheurs montrent qu’il a dû y avoir une phase chaotique qui a contribué à la configuration du système solaire que nous voyons aujourd’hui pendant les 100 premiers millions d’années après la formation des planètes géantes (crédit : NASA).

Il n’a pas fallu longtemps pour que le système solaire se stabilise avec la configuration que nous connaissons aujourd’hui. C’est ce qu’affirme une étude réalisée par des chercheurs brésiliens et publiée dans la revue Icarus .
Jusqu’à il y a quelques années, la théorie dominante voyait le système solaire acquérir les caractéristiques que nous voyons aujourd’hui après une longue période de turbulence qui a duré 700 millions d’années après sa formation.

Récemment, cependant, certaines recherches ont suggéré que le système solaire a atteint sa configuration actuelle au cours des 100 premiers millions d’années. Renforçant cette dernière approche théorique, la nouvelle étude menée par Rafael Ribeiro de Sousa, l’auteur principal.
« La grande quantité de données acquises grâce à l’observation détaillée du système solaire nous permet de définir précisément les trajectoires des nombreux corps qui orbitent autour du Soleil », rapporte M. Ribeiro. « Cette structure orbitale nous permet d’écrire l’histoire de la formation du système solaire ».

Le système solaire a émergé d’un grand nuage de gaz poussiéreux qui a tourbillonné autour du Soleil il y a 4,6 milliards d’années. Les plus grandes planètes se sont formées sur des orbites plus proches du Soleil avec des orbites plus circulaires qu’aujourd’hui.
Comme l’explique Izidoro Ferreira da Costa, un autre auteur de l’étude, les quatre planètes géantes, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, sont apparues sur des orbites plus compactes : « Leurs mouvements étaient fortement synchrones en raison de chaînes de résonance, Jupiter effectuant trois tours autour du Soleil tandis que Saturne en effectuait deux. Toutes les planètes ont été impliquées dans cette synchronicité produite par la dynamique du disque de gaz primordial et la dynamique gravitationnelle des planètes ».

Cependant, l’importante population de petits corps de roche et de glace, ceux qui formeront plus tard les nombreux astéroïdes et comètes que nous avons aujourd’hui dans le système solaire, a commencé à perturber l’équilibre gravitationnel du disque planétésimal extérieur. Il en a résulté une longue période de chaos pendant laquelle les planètes géantes ont violemment expulsé de la matière dans l’espace.
Cela a poussé Pluton et ses voisins glacés à s’éloigner dans la ceinture de Kuiper, où ils se trouvent encore aujourd’hui, tandis que tout le groupe de planètes s’est éloigné sur des orbites plus éloignées du Soleil.

En ce qui concerne l’interruption de la synchronicité et le début de cette phase chaotique, Ribeiro explique à nouveau : « Jusqu’à récemment, l’hypothèse d’une instabilité tardive était prédominante. Les rencontres avec les roches lunaires rapportées par les astronautes d’Apollo suggèrent qu’elles ont été créées par des astéroïdes et des comètes s’écrasant simultanément sur la surface lunaire. C’est une phase connue sous le nom de « bombardement tardif et lourd », une phase qui a également impliqué la lune et une idée qui est récemment tombée quelque peu en disgrâce. Selon M. Ribeiro, si cette phase s’était produite, la Terre aurait été détruite et les autres planètes rocheuses ou du moins leurs orbites seraient totalement différentes de celles que nous voyons actuellement.

Toujours selon le scientifique, c’est l’interaction gravitationnelle entre les planètes géantes et le disque planétésimal qui a produit des perturbations dans le disque de gaz, les perturbations étant causées sous forme d’ondes. Ces ondes ont produit des systèmes planétaires compacts et synchrones. Lorsque le gaz s’est ensuite épuisé, l’interaction entre les planètes et le disque planétésimal a dû mettre fin à la synchronicité à l’origine de la phase chaotique.
Ribeiro explique encore : « En tenant compte de tout cela, nous avons découvert que les conditions n’existaient tout simplement pas pour que la distance entre l’orbite de Neptune et la limite interne du disque planétésimal devienne suffisamment grande pour soutenir l’hypothèse d’une instabilité tardive. C’est la principale contribution de notre étude, qui montre que l’instabilité s’est produite dans les cent premiers millions d’années et aurait pu se produire, par exemple, avant la formation de la Terre et de la Lune.