Pour notre système solaire, des «rencontres rapprochées» avec d'autres étoiles se produisent régulièrement - la dernière se produisant il y a environ 70 000 ans et la prochaine ayant probablement lieu de 240 000 à 470 000 ans. Bien que cela puisse ressembler à quelque chose de «peu nombreux», c'est assez régulier en termes cosmologiques. Il est également important de comprendre quand ces rencontres auront lieu, car elles sont connues pour provoquer des perturbations dans le nuage d'Oort, envoyant des comètes vers la Terre.
Grâce à une nouvelle étude de Coryn Bailer-Jones, un chercheur de l'Institut Max Planck d'astronomie, les astronomes ont maintenant des estimations affinées sur la date des prochaines rencontres rapprochées. Après avoir consulté les données de l'engin spatial Gaia de l'ESA, il a conclu qu'au cours des 5 millions d'années à venir, le système solaire peut s'attendre à 16 rencontres rapprochées, et une particulièrement proche!
Pour les besoins de l'étude - qui a récemment paru dans la revue Astronomie et astrophysique sous le titre «Le taux de rencontres stellaires avec le soleil corrigé dans leur intégralité depuis la première publication de données Gaia» - Le Dr Bailer Jones a utilisé les données Gaia pour suivre les mouvements de plus de 300 000 étoiles dans notre galaxie pour voir si elles passeraient jamais près assez au système solaire pour provoquer une perturbation.
Comme indiqué, ces types de perturbations se sont produites à plusieurs reprises au cours de l'histoire du système solaire. Afin de déloger les objets glacés de leur orbite dans le nuage d'Oort - qui s'étend jusqu'à environ 15 billions de km (100 000 AU) de notre Soleil - et de les envoyer précipiter dans le système solaire intérieur, on estime qu'une étoile devrait passer à moins de 60 billions de km (37 billions de mi; 400 000 UA) de notre Soleil.
Bien que ces rencontres rapprochées ne présentent aucun risque réel pour notre système solaire, elles sont connues pour augmenter l'activité des comètes. Comme l'a expliqué le Dr Bailer-Jones au Space Magazine par e-mail:
«Leur influence potentielle est de secouer le nuage de comètes d'Oort entourant notre Soleil, ce qui pourrait entraîner une poussée dans le système solaire interne, où il est probable qu'elles puissent avoir un impact avec la Terre. Mais la probabilité à long terme qu'une telle comète frappe la Terre est probablement inférieure à la probabilité que la Terre soit touchée par un astéroïde proche de la Terre. Donc, ils ne posent pas beaucoup plus de danger. "
L'un des objectifs de la mission Gaia, lancée en 2013, était de collecter des données précises sur les positions et mouvements stellaires au cours de sa mission de cinq ans. Après 14 mois dans l'espace, le premier catalogue a été publié, qui contenait des informations sur plus d'un milliard d'étoiles. Ce catalogue contenait également les distances et les mouvements à travers le ciel de plus de deux millions d'étoiles.
En combinant ces nouvelles données avec les informations existantes, le Dr Bailer-Jones a pu calculer les mouvements de quelque 300 000 étoiles par rapport au Soleil sur une période de cinq millions d'années. Comme il l'a expliqué:
«J'ai tracé les orbites des étoiles observées par Gaia (dans le soi-disant catalogue TGAS) en avant et en arrière dans le temps, pour voir quand et à quelle distance elles se rapprocheraient du Soleil. J'ai ensuite calculé la soi-disant `` fonction d'exhaustivité '' de TGAS pour savoir quelle fraction des rencontres aurait été manquée par l'enquête: TGAS ne voit pas d'étoiles plus faibles (et les étoiles les plus brillantes sont également omises à l'heure actuelle, pour des raisons techniques. ), mais en utilisant un modèle simple de la galaxie, je peux estimer le nombre d'étoiles manquantes. En combinant cela avec le nombre réel de rencontres trouvées, je pourrais estimer le taux total de rencontres stellaires (c'est-à-dire y compris celles qui ne sont pas réellement vues). Il s'agit nécessairement d'une estimation assez approximative, car elle implique un certain nombre d'hypothèses, notamment le modèle de ce qui n'est pas vu. »
À partir de cela, il a pu arriver à une estimation générale du taux de rencontres stellaires au cours des 5 derniers millions d'années et pour les 5 millions suivants. Il a déterminé que le taux global est d'environ 550 étoiles par million d'années à moins de 150 billions de km, et environ 20 à moins de 30 billions de km. Cela correspond à environ une rencontre rapprochée potentielle tous les 50 000 ans environ.
Le Dr Bailor-Jones a également déterminé que sur les 300000 étoiles qu'il a observées, 97 d'entre elles passeraient à moins de 150 billions de km (93 billions de mi; 1 million AU) de notre système solaire, tandis que 16 seraient à moins de 60 billions de km. Bien que cela soit suffisamment proche pour perturber le nuage d'Oort, une seule étoile serait particulièrement proche. Cette étoile est Gliese 710, une naine jaune de type K située à environ 63 années-lumière de la Terre, soit environ la moitié de la taille de notre Soleil.
Selon l’étude du Dr Bailer-Jones, cette étoile passera près de notre système solaire dans 1,3 million d’années, et à une distance de seulement 2,3 billions de km (1,4 billion de mi; 16, 000AU). Cela le placera bien dans le nuage d'Oort et transformera probablement de nombreux planétésimaux glacés en comètes à longue période qui pourraient se diriger vers la Terre. De plus, le Gliese 710 a une vitesse relativement lente par rapport aux autres étoiles de notre galaxie.
Alors que la vitesse relative moyenne des étoiles est estimée à environ 100 000 km / h (62 000 mph) à leur approche la plus proche, le Gliese 710 aura une vitesse de 50 000 km / h (31 000 mph). En conséquence, l'étoile aura beaucoup de temps pour exercer son influence gravitationnelle sur le nuage d'Oort, qui pourrait potentiellement envoyer de très nombreuses comètes vers la Terre et le système solaire intérieur.
Au cours des dernières décennies, cette étoile a été bien documentée par les astronomes, et ils étaient déjà à peu près certains qu'elle connaîtrait une rencontre rapprochée avec notre système solaire à l'avenir. Cependant, les calculs précédents indiquaient qu'il passerait de 3,1 à 13,6 billions de km (1,9 à 8,45 billions de mi; 20 722 à 90 910 UA) de notre système stellaire - et avec une certitude de 90%. Grâce à cette étude la plus récente, ces estimations ont été affinées à 1,5–3,2 billions de km, avec 2,3 billions de km étant les plus probables.
Encore une fois, même s'il peut sembler que ces passes sont sur une trop grande échelle de temps pour être préoccupantes, en termes d'histoire astronomique, c'est un événement régulier. Et même si toutes les rencontres rapprochées ne sont pas garanties d'envoyer des comètes se précipiter sur notre chemin, comprendre quand et comment ces rencontres se sont produites est intrinsèque à la compréhension de l'histoire et de l'évolution de notre système solaire.
Comprendre quand une rencontre rapprochée pourrait se produire ensuite est également essentiel. En supposant que nous sommes toujours là quand un autre a lieu, savoir quand cela risque de se produire pourrait nous permettre de nous préparer au pire - c'est-à-dire si une comète est sur une trajectoire de collision avec la Terre! A défaut, l'humanité pourrait utiliser ces informations pour préparer une mission scientifique pour étudier les comètes qui nous sont envoyées.
La deuxième publication des données de Gaia est prévue pour avril prochain et contiendra des informations sur environ 1 milliard d'étoiles. C'est 20 fois plus d'étoiles que le premier catalogue et environ 1% du nombre total d'étoiles dans la galaxie de la Voie lactée. Le deuxième catalogue comprendra également des informations sur des étoiles beaucoup plus éloignées, qui permettront des reconstructions allant jusqu'à 25 millions d'années dans le passé et l'avenir.
Comme l'a indiqué le Dr Bailer-Jones, la publication des données de Gaia a considérablement aidé les astronomes. «[I] t améliore considérablement ce que nous avions auparavant, tant en nombre d'étoiles qu'en précision», a-t-il déclaré. "Mais ce n'est vraiment qu'un avant-goût de ce qui arrivera dans la deuxième publication de données en avril 2018, lorsque nous fournirons des parallaxes et des mouvements appropriés pour environ un milliard d'étoiles (500 fois plus que dans la première publication de données)."
Avec chaque nouvelle version, les estimations sur les mouvements des étoiles de la galaxie (et le potentiel de rencontres rapprochées) seront affinées. Cela nous aidera également à déterminer quand les principales activités des comètes ont eu lieu dans le système solaire et comment cela a pu jouer un rôle dans l'évolution des planètes et de la vie elle-même.
