8 – Formation du système solaire
|
1 – L’hypothèse choisie est celle de la simplicité et de l’uniformité du mode de formation des corps célestes.
Il s’ensuit que la formation du Soleil et de ses planètes est identique à celui de l’ensemble des étoiles. S’agissant d’astres qui se distinguent par la valeur des masses, nous devrions constater par définition une stricte similitude dans les processus d’engendrement et d’évolution.
Jupiter est mille fois moins massif que le Soleil mais sa genèse est identique. Le Soleil une fois refroidi ressemblera à Jupiter lequel, dans sa phase très chaude était exactement semblable au Soleil. Ces astres sont nés à la même époque, mais leur écart de masse explique la durée différente de leur refroidissement
On ne peut imaginer deux types d’explications selon que nous traiterions de la genèse du Soleil et distinguer de surcroît des modalités spécifiques de constitution des autres planètes.
Les différents états des corps constituant le système solaire étant significatifs des étapes obligées de l’évolution de tous les astres, il s’ensuit que leurs lois de fonctionnement doivent être considérées comme des principes universels généralisables.
Le tableau actuel des planètes du système solaire retranscrit exactement le parcours et l’évolution de tout corps céleste : d’un astre très chaud et gazeux (Soleil), vers des corps moins chauds mais gazeux (planètes joviennes), vers des planètes telluriques.
Les planètes gazeuses sont d’anciennes naines brunes ayant eu une température bien plus élevée et rayonnent aujourd’hui plus d’énergie qu’elles n’en reçoivent du soleil. Ces planètes possèdent toutes un noyau rocheux ce qui suppose qu’elles ont disposé de l’énergie nécessaire pour fabriquer l’ensemble des éléments lourds des planètes telluriques. Il a donc existé un cœur nucléaire qui justifie la température actuelle maintenue au centre.
Il n’y a pas de constitution spécifique pour les planètes gazeuses qui auraient capté de l’hydrogène environnant après avoir condensé leur noyau. Les planètes gazeuses les plus massives (Jupiter, Saturne) rayonnent plus d’énergie qu’elles n’en reçoivent du soleil ce qui signifie que le cœur n’est pas complètement éteint puisque persiste une température suffisante au centre. Le destin naturel du Soleil, de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune est d’atteindre le stade tellurique au centre en se refroidissant progressivement et de posséder une masse importante de gaz froid en surface. Le système solaire dans son ensemble est en voie de constant refroidissement, ce qui correspond bien aux hypothèses de la théorie de la substance de l’espace en accord avec les principes fondamentaux de la physique.
Comme nous ne trouvons aucune raison de différencier le mode de formation du Soleil et de ses planètes, nous n’en imaginons pas davantage pour distinguer celui des satellites des planètes. La Lune pour la terre, aussi bien que Ganymède pour Jupiter ou que Titan pour Saturne, ont connu la même genèse. La présence d’autres satellites de très petites masses autour des planètes du système solaire laisse à penser que celles-ci se sont auto-formées également à partir d’un cœur nucléaire embryonnaire, à l’identique des étoiles dans le même temps que leur planète d’appartenance. Leur refroidissement a été tout simplement plus rapide. On ne comprendrait pas en effet l’existence d’un noyau encore chaud et la présence d’une activité volcanique pour certaines, leur composition actuelle en éléments lourds (silicium, fer, silicates etc…) qui supposent atteinte la température de la fusion nucléaire au cœur.
2 – Diversité des structures et de la composition des planètes
Elle s’explique par deux facteurs essentiels :
- la taille de l’embryon nucléaire initial qui conditionne leur masse, leur température, la durée de la nucléosynthèse et la rapidité du refroidissement.
- la distance avec le Soleil et leur planète centrale pour les satellites, mais également, le rapport avec les autres corps célestes (effets de marée, phénomènes de résonance, accidents éventuels)
Celui-ci va conditionner la valeur de la masse finale et consécutivement la température. Ainsi peut-on prédire avec certitude l’existence d’un noyau de fer mais de faible masse au cœur de la Lune. De même Encelade, petit satellite de Saturne (moins de 500 Km de diamètre) a eu une activité géologique avec d’importantes coulées de glace, de larges fractures, des failles spectaculaires. La cosmogénèse standard ne comprend pas comment un aussi peu corps a pu développer en son sein une source de chaleur suffisante pour remodeler sa surface. L’activité d’Encelade trouve dans la théorie de la substance de l’espace un cadre explicatif : tout comme les astres de très grande masse, Encelade s’est développé selon le même processus à partir d’un embryon stellaire et la chaleur interne de ce satellite témoigne de la présence ancienne d’un cœur nucléaire ayant produit les éléments constitutifs malgré sa petite taille.
Si un astre né dans un même temps qu’un autre, d’une même origine, selon le même processus générateur a atteint un stade de développement différent que d’autres appartenants au même système, c’est qu’un principe commande cette évolution différenciée. C’est en première approximation la valeur de la masse qui commande la vitesse d’évolution du stade d’étoile chaude à celui d’astre ayant étouffé son cœur nucléaire. a) La taille de l’embryon stellaire Cela engendre ceci comme conséquence importante : tout astre ayant l’apparence d’un corps planétaire, qui ne résulte pas d’une fragmentation d’un autre astre, tout satellite présentant certaines caractères des planètes (une activité volcanique actuelle ou passée), a fonctionné dés l’origine comme une petite étoile, s’étant développée selon le même processus qu’une étoile très massive voire super massive. Ainsi, les étoiles à l’origine des planètes telluriques, les satellites de celles-ci, à partir d’un état embryonnaire se développent en produisant leurs propres éléments. Il doit exister cependant une taille limite que le calcul peut définir en deçà de laquelle la constitution d’un corps sphérique n’est plus possible, au deçà de laquelle un embryon stellaire n’est pas viable. Dés lors, les corps et astéroïdes de faible masse et de forme tourmentée ne peuvent être considérée comme des astres à part entière et ne peuvent provenir que de la fragmentation d’un astre plus massif. Si nous notons une corrélation entre la température, la masse et la quantité d’éléments lourds et la densité dans le système solaire, cela signifie, contrairement à la théorie standard, que chaque astre synthétise la totalité de ses éléments, en suivant une chaîne régulière qui partant de l’hydrogène, de l’hélium fabrique la chaîne carbonée, le fer et autres éléments plus denses. Cette solution est bien plus simple que celle impliquant plusieurs étapes différentes dans le temps, les lieux et les modes. Elle permet de comprendre comment des astres, ayant des masses et donc une histoire différente, peuvent avoir des compositions variées. b) Le refroidissement des planètes et leurs rapports avec les autres corps célestes. Moins un astre est massif, plus rapidement il se refroidira en passant par les étapes d’étoile rouge, de naines brunes, d’astre gazeux et enfin de planète tellurique à dominante gazeuse ou non. Dans le système solaire cette loi est aisément vérifiable puisque il est manifeste que la Lune a cessé toute activité géologique et volcanique bien avant la Terre. De même Jupiter émet 1.7 fois plus d’énergie qu’il n’en reçoit du Soleil ce qui signifie que son cœur est bien plus chaud que Saturne par exemple. Mais ce temps de refroidissement proportionnel à la masse dépendra également de sa distance à sa planète centrale (soleil et/ou planète gazeuse). En effet, à masse égale, deux planètes situées à des distances différentes du Soleil n’atteindront pas la même température limite et auront des temps de refroidissement différents. Ainsi, les masses de Vénus et de la Terre sont presque identiques mais Vénus est encore bien plus chaud et connaît une activité volcanique plus importante que la Terre. On remarquera l’existence d’une loi qui relie l’importance de la masse à l’état gazeux ou solide, à la température interne mais également à la distance du soleil et/ou d’une planète géante. Ainsi, parce qu’elles sont de masse moindre Uranus et Neptune ont une densité plus élevée que Jupiter et Saturne, ce qui indique qu’elles possèdent une plus grande proportion d’éléments lourds. Cependant, Neptune est plus massive mais plus dense qu’Uranus : cet état plus refroidi malgré sa masse plus importante est imputable à l’autre facteur : son éloignement plus grand des rayonnements solaires et du Jupiter chaud aux temps premiers de sa genèse, qui explique son évolution plus rapide vers le stade tellurique. Il doit s’en suivre que tous les astres se refroidissant doivent passer par les mêmes étapes et que le stade tellurique est atteint d’autant plus rapidement que l’étoile est moins massive : moins la masse finale est importante et plus le refroidissement est rapide. 3 – La phase éruptive Tous les astres avant d’atteindre le stade tellurique inerte ou celui de gazeux et froid sont soumis à des oscillations, pulsations et des variations de leur activité. Ainsi les astres telluriques connaissent tous une phase éruptive et convective, manifestant la poursuite d’une activité en leur centre, puisque le cœur d’une étoile est plus lent à refroidir que sa surface. Dés lors, les corps plus âgés doivent avoir cessé toute activité de ce type, ce qui permet une datation des différentes phases évolutives. De même les astres gazeux ont des phases d’activité plus intense qui se manifeste par des mouvements de convection provenant de sources internes d’énergie thermique. 1) Ainsi, il est manifeste que Mercure et la Lune, corps de masses relativement proches mais plus faible que la Terre, se sont refroidis plus rapidement que celle-ci et ne connaissent plus aucune activité géologique. Sur la Lune, les mers sont constituées de basalte. Cela signifie que la température de la Lune aurait atteint les 1200°. Cette température serait due, selon les thèses actuelles, à la décomposition d’éléments radioactifs qui auraient été façonnés par la compression des planétésimaux. Or les températures prévues par cette théorie sont incapables d’atteindre les niveaux exigés pour la fabrication des éléments radioactifs. L’absence de trace de volcan atteste la fluidité du magma, ce qui peut également signifier que la surface encore chaude s’est progressivement refroidie sans que sa matière de surface soit issue nécessairement d’une coulée volcanique. 2) Venus et la Terre, de masse également voisine, connaissent encore un reste d’activité éruptive. Cependant Venus plus chaude car plus proche du soleil, a dû avoir une activité éruptive s’étant poursuivie plus tardivement que celle de la Terre et semble aujourd’hui encore active avec des mouvements tectoniques importants. Quant à Mars la fin de son volcanisme date de 800 millions d’années : sa masse plus faible que la terre et son éloignement plus important du soleil expliquent son évolution plus rapide et sa « vieillesse » relative. 3) Io satellite de Jupiter a sa surface parsemée de volcan en pleine activité ce qui le classe comme l’astre le plus jeune du système solaire. Le « retard » de Io, son refroidissement plus lent doit être attribué à sa plus grande proximité de Jupiter comme étoile par définition de température plus élevée il y a 4 ou 5 milliards d’années. Les effets de marée auxquels on a eu recours sont insuffisants pour expliquer son intense volcanisme actuel. L’orbite d’Io est parfaitement circulaire et ses oscillations orbitales ne sont dues qu’aux autres satellites et particulièrement Europe. Cette d’origine » astronomique » de la chaleur interne n’a jamais été évoquée pour la Lune qui subit la double influence du Soleil et de la Terre. Io est composé principalement de silicate et de fer (noyau de 1800 Kms) et sa densité est supérieure à 3 kg/mètre-cube, sa masse très proche de celle de la Lune de densité 3.35. Pour la Terre, Vénus et la Lune, les scientifiques ont attribué le volcanisme, et la chaleur interne de ces planètes à la décomposition d’éléments radioactifs et non à des effets de marée. Or la Lune connaît des effets de marée et Mercure très proche du soleil devrait également les subir du fait de l’excentricité de son orbite (0.205 contre 0.004 pour Io). Ainsi, l’origine du volcanisme passé et actuel est attribuée à deux causes différentes selon qu’on se situe sur Io ou sur la Lune. L’intense chaleur interne de Io est bien plutôt due à la persistance d’un cœur nucléaire se refroidissant, refroidissement d’autant plus long qu’il a atteint de très hautes températures compte tenu de la présence proche de Jupiter. Ces hautes températures lui ont permis une synthèse du fer en quantité plus importante. 4) Cependant, les principes définis ci-dessus ne sauraient concerner Mercure dont la grande proximité du Soleil (0.38 UA en moyenne) aurait dû maintenir cet astre plus chaud que la Lune de masse équivalente mais plus distante du centre du système solaire. Si malgré tout nous maintenons ces principes et lois comme essentiels à une bonne intelligence de la vie et de l’évolution des tous les astres, nous ne pouvons aboutir qu’à cette conclusion : la position actuelle de Mercure ne saurait être la même qu’à l’origine, sa formation a débutée à une distance bien plus éloignée du Soleil, il s’est produit un événement qui l’a décroché de son orbite ancienne. C’est ce qui sera démontré effectivement au chapitre 9 : Mercure s’est formé à une distance relativement proche de Vénus. Cependant Mercure est bien plus dense que la Lune, il a donc été plus chaud, devrait être plus jeune que la Lune car Io encore en activité a la même densité que Lune. 5) Ganymède pourtant de masse plus importante que Io n’a presque pas d’activité volcanique, ce qui s’explique par son plus grand éloignement de Jupiter. Distant de 1 million de Kms (Io = 422.00km), subissant également les perturbations des autres satellites, les effets de marée devraient être importants compte tenu de sa masse. Or aucun volcanisme actif n’a été détecté, ce qui relativise l’importance de l’effet de marée comme cause de la température interne des planètes et de son volcanisme. Ganymède possède un surprenant champ magnétique. La théorie standard interdit à ce satellite, compte tenu de sa relative faible masse, qu’il puisse avoir un cœur chaud et que se crée un courant de convection à partir de son noyau de fer. Ce magnétisme serait alors d’origine fossile. Mais pour que cette explication soit recevable encore faudrait-il que ce magnétisme fossile soit observé sur d’autre corps. Or on n’a constaté aucun magnétisme de ce type sur la Lune par exemple. La théorie se confirme pleinement avec Europe plus froid que Io car sa masse est à la fois la moitié de celle de Io et se trouve sur une orbite plus éloignée de Jupiter. Callisto, le plus lointain des gros satellites de Jupiter a une des surfaces les plus vieilles du système solaire et n’a plus aucune activité géologique. Ganymède est un astre dont le cœur semble plus chaud que Callisto : ceci s’explique car sa masse est supérieure mais aussi par sa plus grande proximité de Jupiter. Tous ces exemples nous permettent de confirmer la loi selon laquelle un astre se refroidira d’autant plus vite qu’il est de moindre masse et qu’il est plus éloigné de son étoile centrale. En conclusion, il nous semble qu’il s’agit du modèle le plus simple de constitution des planètes qu’on puisse imaginer qui unifie toutes les procédures de naissance des astres. FORMATION DES PLANETES SELON L’ASTROPHYSIQUE ACTUELLE On considère que les planètes se forment en même temps que leur étoile, par accrétion et condensation d’un nuage de gaz et de poussières sous l’influence de la gravitation. Tous les modèles de formation planétaire commencent donc par la formation d’une, voire de deux ou plus, étoiles au sein d’un effondrement, suivi par l’accrétion des poussières dans le disque résiduel circumstellaire. Phase A : formation des flocules centimétriques] Au départ, le nuage possède une opacité non négligeable sur une épaisseur de l’ordre de 10 à 30 UA. La poussière responsable de cette opacité tombe doucement, à une vitesse de un à dix mètres par seconde, au sein du gaz ténu, vers le plan de révolution. En 10 000 ans environ, la protoétoile se dote d’un disque fin de poussières (quelques kilomètres d’épaisseur) enserré dans une galette de gaz qui garde son épaisseur initiale, ou peu s’en faut. La poussière, durant sa chute au sein d’un gaz turbulent forme au hasard des flocules qui peuvent atteindre des tailles centimétriques (soit un gain de quatre ordres de grandeur). L’agrégation résulte des simples forces de contact entre grains. Phase B : formation des planétésimaux [ Phase C : formation des cœurs planétaires Commentaires Il semble bien ici que nous ayons affaire à un scénario de science-fiction. Il s’agit de démontrer absolument comment un disque de poussière en rotation képlérienne classique peut former des flocules, des planétésimaux puis des cœurs planétaires. Ceci revient à modéliser le processus d’évolution d’un tas de cailloux s’auto constituant dans l’espace aux planètes. Ainsi, le modèle central de la théorie de la formation des planètes est difficile à modéliser. Autant dire qu’il est difficile de prouver que les planètes se constituent bien selon le procédé des planétésimaux. C’est-à-dire qu’il n’a pas de fondement sérieux, scientifique. Il est tout autant possible que les agrégats se pulvérisent qu’ils ne s’agrègent. L’observation des anneaux de Saturne nous montre que cette dernière occurrence est la moins certaine
THEORIE ET OBSERVATIONS
1 – Compte rendu d’observations : formation d’une planète entre trois étoiles.
Une planète a été découverte autour de non pas une, ni deux, mais bien de trois étoiles. Cette surprenante disposition va mettre à mal bien des modèles de formation planétaire et notre compréhension de ces processus. Quant au système planétaire, HD 188753 c’est son nom, il évolue dans la constellation du Cygne, à quelque 149 années-lumière de la Terre. Il se compose de trois étoiles de tailles et de couleurs différentes. La plus grande est semblable au Soleil. Les trois astres évoluent dans une région aussi vaste que la distance du Soleil à Saturne. Bref, l’environnement dans lequel évolue cette planète est tout simplement spectaculaire, et l’on se demande comment la planète se comporte face aux formidables effets de marées qui doivent s’exercer sur elle. Commentaires : Ici, la théorie de la formation de planètes par agrégation de matière du disque de l’étoile mère ne peut s’appliquer. 2 – Compte rendu d’observations : formation des météorites de fer
Les météorites de fer pourraient représenter les fragments restant des astéroïdes qui ont formé la Terre et les planètes du voisinage. Les météorites de fer connues, composées de fer et de nickel, représentent l’un des matériaux les plus primitifs formé dans le Système Solaire. La plupart proviennent des noyaux de petits astéroïdes de plusieurs dizaines de kilomètres de diamètre. La façon la plus simple d’expliquer la formation de leurs corps parents serait de les faire émerger du même disque de débris qui produit aussi la Terre et les autres planètes à proximité. « Les petits corps devraient se former rapidement dans le Système Solaire interne, de telle sorte que beaucoup d’entre eux finissent par fondre et par se différencier par décroissance rapide des éléments radioactifs. Les météorites de fer viennent de ce matériau fondu qui coule au centre de chaque objet, se refroidit et se solidifie ». Pour obtenir le matériau constituant le noyau terrestre, il faut non seulement l’extraire de ces petits corps, mais aussi trouver un moyen de conserver ces restes aux environs pendant des milliards d’années. Les simulations numériques fournissent une solution prometteuse à ces deux problèmes. Elles montrent que les corps parents des météorites de fer qui évitent d’être avalés par les planètes sont rapidement détruits par des impacts. Du fait que chaque destruction produit des millions de fragments, quelques uns vont pouvoir diffuser au travers du Système Solaire interne par interactions avec des embryons planétaires, et certains vont atteindre une position leur fournissant une sécurité relative dans la ceinture des astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. Les météorites sont les échantillons du matériau extra-terrestre dont l’origine se trouve principalement dans les astéroïdes. Ces corps rocheux ou métalliques sont importants car ils fournissent des données primitives des propriétés physiques et chimiques qui ont été établies il y a 4,56 milliards d’années lorsque les planètes se fabriquaient. Le problème de l’utilisation des météorites pour comprendre la formation de la Terre et des autres planètes telluriques (Mercure, Vénus et Mars) est que la plupart viennent d’une région lointaine appelée la ceinture principale des astéroïdes, située entre les orbites de Mars et Jupiter. Les collisions entre astéroïdes produisent des petits fragments de façon continue
Du fait que la plupart des astéroïdes évoluant actuellement dans la ceinture principale sont supposés s’être formés sur place, les événements enregistrés dans une vaste majorité des météorites devraient représenter des événements qui se sont produits dans cette région, et pas dans celle au voisinage de la Terre. Les météorites sont cependant si variées qu’il est difficile de comprendre comment elles sont toutes venues d’une région plutôt étroite de l’espace représentée par la ceinture principale. Ce qui est étrange c’est que les météorites de fer, en dépit de leur nombre bien plus faible, représentent les échantillons de quasiment deux tiers de tous les astéroïdes parents uniques. En fait, les résultats suggèrent que les précurseurs de la plupart de ces météorites se sont formés dans la région des planètes telluriques près de la Terre. Pour explorer cette hypothèse, ils ont d’abord examiné les contraintes fournies par les météorites de fer elles-mêmes. Celles-ci sont atypiques du fait que la plupart viennent de noyaux détruits de petits astéroïdes différenciés qui se sont formés très tôt dans l’histoire du Système Solaire. Il est difficile de produire des corps différenciés de petite taille dans la ceinture principale sans fondre aussi de nombreux gros astéroïdes. Il faut noter qu’en dépit des recherches extensives, aucune preuve observationnelle n’a été trouvée indiquant que de nombreux corps, petits ou grands, ont fondu dans la ceinture principale. Finalement, ils ont examiné comment les collisions dans la région des planètes telluriques affecteraient les corps parents des météorites de fer. Ils ont trouvé que presque tous ces petits corps se détruisent avant d’atteindre la ceinture principale, expliquant ainsi pourquoi les observateurs n’arrivent pas à trouver des preuves de présence de ce matériau. Selon Dr. D. O’Brien (OCA, France), « La différence est que chaque destruction produit assez de fragments pour que, statistiquement, il soit inévitable que quelques uns atteignent la ceinture ». Cela pourrait expliquer pourquoi les météorites de fer trouvées dans les collections mondiales représentent un échantillon si grand de corps parents différenciés. Commentaires : Il est impossible de prouver que, selon la théorie des planétésimaux, les corps multiples (astéroïdes et météorites) situés dans la ceinture principale entre Mars et Jupiter proviennent de matériaux issu du disque solaire primitif qui se seraient agglomérés, auraient émigré dans cette région puis se seraient à nouveau fragmentés. (La tendance naturelle d’un disque circumpolaire n’est pas à l’agglomération mais à la fragmentation) Selon la nouvelle théorie, toutes les étoiles et planètes se forment selon le même procédé par autogenèse et demeurent à proximité de leur lieu de naissance ou tout du moins ne changent pas de place les uns relativement aux autres. Seul un accident (choc, fragmentation) est susceptible de les déplacer ou de les fragmenter. La ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter provient de la planète qui été détruite par un choc avec Mars, sa planète « jumelle ». Cette planète détruite est née dans le même temps que Mars et selon un procédé identique (voir chapitres suivants). L’existence de météorites de fer notamment, indiquant que ceux-ci proviennent du noyau d’une planète confirme cette hypothèse. 3 – Compte rendu d’observations : Le satellite martien Phobos. Le petit satellite martien Phobos, dont l’altitude diminue inexorablement, ne tombera pas sur la planète. Selon les calculs d’un scientifique indien, il sera éparpillé en petits morceaux par les forces de marée et formera un anneau autour de la planète. (ULg) http://www.rian.ru/science/20080515/107431396.html Commentaires: Selon cette analyse, dans quelques milliers d’années, nous pourrons observer des anneaux autour de mars comme nous les constatons également autour de Neptune et saturne. Or, selon la cosmophysique standard, ces anneaux seraient les reliquats des planétésimaux censés être à l’origine de la formation des planètes. Le destin de Phobos semble en contradiction avec la conception standard sur le mode de formation des planètes et donnerait plutôt raison aux nouveaux principes de physique qui postulent que la totalité de la matière des anneaux résultent des débris des astres et petites planètes détruits. 4 – Compte rendu d’observations : formation en solitaire des astres Les premiers soupçons de la découverte de deux « planètes flottantes » dans le nuage moléculaire du Caméléon remontent à 1998. En 2000, avec la détection de 13 nouveaux objets dans le Trapèze d’Orion. Toujours repérés par leur rayonnement infrarouge intense, ce sont des globes de gaz relativement chauds à cause de leur grande jeunesse, comparables à de petites étoiles, mais dont la masse estimée est comparable à celle d’une planète géante. Dans le cas où l’on a affaire à une « planète flottante », la situation paraît plus simple. Il semble bien que l’on ne puisse faire de tels objets, errants seuls dans l’espace, loin de toute autre étoile, des sous-produits d’une formation stellaire. Ce ne doit donc pas être des planètes. Et, malgré ce nom dont on les a trop vite affublées, il s’agirait plutôt de jeunes naines brunes, dont les masses seraient simplement très petites, au-dessous du seuil de combustion du deutérium, et peut-être aurait-il mieux valu en parler comme de sous-naines brunes. Mais d’un autre côté, il est envisageable qu’il s’agit de planètes géantes, qui auraient été expulsées de l’orbite qu’elles suivaient au moment de leur formation autour d’une étoile, elle-même naissante. Commentaires : Il semble que la distinction entre planètes et étoiles dépende de la présence d’un astre central et non de la valeur de masse. Une planète doit être liée à celui-ci. Ici la théorie l’emporte sur l’observation: il est impossible théoriquement qu’il s’agisse de planètes issues de la condensation de planétésimaux puisque isolées. Alors il ne peut s’agir que de naines brunes 5 – Compte rendu d’observations : formation d’une planète trop proche de son astre central La formation d’une planète dans un système d’étoiles binaires pose de sérieux problèmes, surtout lorsque les deux étoiles sont proches, comme dans le système Gamma-Cephei. Une planète géante y a été détectée proche de l’étoile principale, mais les perturbations de l’étoile secondaire auraient dû empêcher l’accrétion des planétésimaux. Commentaires : Effectivement, les planètes ne peuvent se former par agglomération de planétésimaux provenant du disque d’accrétion de l’étoile centrale lorsqu’elles sont trop proches. Les planètes du type jovien ne peuvent à fortiori capter postérieurement à la constitution de leur noyau, un gaz environnant pour former leur couronne gazeuse. (Dans l’exemple ci-dessous, il est manifeste qu’une exo-planète née trop proche de son étoile ne peut conserver sa couronne gazeuse. Dans l’hypothèse d’une naissance plus lointaine, il faudra expliquer comment la planète a pu dans un laps de temps donné voir son orbite diminuer de 780 à 7 millions de kilomètres !) 6 – Compte rendu d’observations : Une planète hyper chaude. Des astronomes ont découvert que HD 149026b à une température torride de 2.038 degrés Celsius (3.700 Fahrenheit), encore plus chaude que certaines étoiles de faible masse. Cette planète est comme un gros morceau de charbon chaud dans l’espace. HD 149026b est la plus petite et la plus dense planète en transit connue, avec une taille semblable à Saturne et un noyau suspecté d’être de 70 à 90 fois la masse de la Terre. Elle circule autour de son étoile en 2,9 jours. La planète excentrique ne reflète probablement presque aucune lumière des étoiles, absorbant au lieu de cela toute la chaleur dans son corps ardent. Cela signifie que HD 149026b pourrait être la planète la plus noire connue, en plus de la plus chaude. »Cette planète est hors de l’échelle de température que nous attendons pour des planètes, ». Commentaires : Cela se passe de commentaires puisque cette observation confirme les postulats de la nouvelle théorie : toutes les étoiles, même de faible masse, produisent leurs propres éléments et développent des réactions nucléaires ( II- Ch 2). Il n’y a pas de différence dans le mode de constitution entre étoiles et planètes. 7 – Compte rendu d’observations : une planète « géante rouge ?» Les astronomes ont découvert une planète différente de tout autre monde connu. Cette nouvelle planète, désignée HAT-P-1, orbite autour d’une paire d’étoiles située à 450 années-lumière dans la constellation du Lézard (Lacerta). Avec un rayon d’environ 1.38 fois celui de Jupiter, HAT-P-1 est la plus grande planète connue. Malgré son taille énorme, sa masse est seulement de la moitié de celle de Jupiter (sa température est celle des astres de type des Jupiter chaud). HAT-P-1 tourne autour de son étoile hôte en 4.5 jours selon une orbite d’un vingtième de la distance de la Terre au Soleil. (Température de cette étoile :5975 K ). L’étoile parente de HAT-P-1 appartient au système binaire appelé ADS 16402 Les deux étoiles sont séparées d’environ 1500 fois fois la distance Terre-Soleil. Les étoiles sont similaires au Soleil mais légèrement plus jeunes, âgées d’environ 3,6 milliards d’années. HAT-P-1 est 24 % plus grande que prévoit la théorie.
Pour l’instant les astrophysiciens ne disposent d’aucun modèle pour expliquer qu’une planète purement gazeuse puisse grossir à ce point. Jupiter ou Saturne possède un noyau rocheux. HAT-P-1 et HD209458b ne contiendraient que très peu voire pas du tout de roches. Comment une telle planète peut se former et se maintenir ? Une intense chaleur interne pourrait expliquer l’expansion des gaz. Encore faut-il en connaître la cause. Ces planètes ‘’liège’’ pourraient appartenir à une nouvelle catégorie que la théorie sur la formation des planètes n’a pas envisagée, suggèrent les chercheurs. Commentaires : Cette planète est au stade de « géante rouge » avec sa matière en expansion avant d’entamer sa phase de refroidissement et de contraction. La nouvelle théorie permet de comprendre le mode effectif de constitution de ce type de planète. Ces planètes « lièges » sont nées de façon autonome comme toutes les étoiles, mais à grande proximité de leur astre central. Deux phénomènes se sont conjugués : la forte attraction de l’étoile centrale a aspiré une partie de la matière produite, freinant la densification qui suit normalement la période de refroidissement laquelle est liée à la cessation de la production d’éléments et à l’étouffement du cœur photonique. D’autre part, ce ralentissement de la contraction de la planète est lui-même lié à la température élevée de l’étoile centrale. Or, la contraction d’une étoile est toujours consécutive à son refroidissement progressif. Il n’est donc pas étonnant de trouver des planètes peu denses et donc chaudes, si proche de leur étoile compagnon. Enfin, la nouvelle théorie prévoit la persistance en leur centre d’un cœur photonique permettant la fusion des éléments lourds de faible masse à très haute température puis qu’en refroidissant se constituera un noyau rocheux à l’instar des planètes telluriques de faible masse. En résumé deux facteurs essentiels déterminent l’évolution et la structure d’une planète : la masse de son cœur photonique initial et sa distance avec l’étoile centrale. Avec la théorie standard des planétésimaux, il est impossible de comprendre comment une planète peut se constituer à une si grande proximité de son étoile centrale et encore moins comment expliquer la différence de structure entre les différentes planètes de type jovien. L’existence des planètes « liège » met en difficulté cette théorie qui envisage la constitution préalable d’un noyau très dense susceptible dans un deuxième temps d’attirer par attraction les éléments gazeux légers. La chaleur du noyau est alors consécutive à la contraction gravitationnelle des éléments. Or avec ces planètes « lièges » on constate une température centrale élevée sans noyau important ni phénomène de densification. . |