Jupiter n'a pas toujours été au même endroit dans notre système solaire. Au début de l'histoire de notre système solaire, Jupiter s'est déplacé vers le soleil, presque là où Mars orbite actuellement, puis est revenu à sa position actuelle.
La migration à travers notre système solaire de Jupiter a eu des effets majeurs sur notre système solaire. Certains des effets de l'errance de Jupiter incluent des effets sur la ceinture d'astéroïdes et le retard de croissance de Mars.
Quels autres effets la migration de Jupiter a-t-elle eu sur le premier système solaire et comment les scientifiques ont-ils fait cette découverte?
Dans un document de recherche publié dans le numéro du 14 juillet de La nature, Le premier auteur Kevin Walsh et son équipe ont créé un modèle du premier système solaire qui explique la migration de Jupiter. Le modèle de l'équipe montre que Jupiter s'est formé à une distance d'environ 3,5 A.U (Jupiter est actuellement un peu plus de 5 A.U du soleil) et a été attiré vers l'intérieur par des courants dans les nuages de gaz qui entouraient encore le soleil à l'époque. Au fil du temps, Jupiter s'est lentement déplacé vers l'intérieur, atteignant presque la même distance du soleil que l'orbite actuelle de Mars, qui ne s'était pas encore formée.
«Nous théorisons que Jupiter a cessé de migrer vers le soleil à cause de Saturne», a déclaré Avi Mandell, l'un des co-auteurs de l'article. Les données de l'équipe ont montré que Jupiter et Saturne ont tous deux migré vers l'intérieur puis vers l'extérieur. Dans le cas de Jupiter, le géant du gaz s'est installé sur son orbite actuelle à un peu plus de 5 a.u. Saturne a mis fin à son mouvement vers l'extérieur initial à environ 7 A.U.
Les astronomes ont des questions de longue date concernant la composition mixte de la ceinture d'astéroïdes, qui comprend des corps rocheux et glacés. Un autre casse-tête de l'évolution de notre système solaire est ce qui a empêché Mars de se développer à une taille comparable à la Terre ou à Vénus.
En ce qui concerne la ceinture d'astéroïdes, Mandell a expliqué: «Le processus de migration de Jupiter était lent, donc quand il s'est approché de la ceinture d'astéroïdes, ce n'était pas une collision violente mais plutôt un do-si-do, Jupiter déviant les objets et changeant essentiellement de place avec le Ceinture d'astéroïdes."
Le lent mouvement de Jupiter a provoqué plus d'un léger «coup de coude» de la ceinture d'astéroïdes lors de son passage vers l'intérieur. Lorsque Jupiter a reculé vers l'extérieur, la planète a dépassé l'endroit où elle s'était formée à l'origine. Un effet secondaire causé par Jupiter se déplaçant plus loin de sa zone de formation d'origine est qu'il est entré dans la région de notre premier système solaire où se trouvaient des objets glacés. Jupiter a poussé de nombreux objets glacés vers le soleil, les faisant se retrouver dans la ceinture d'astéroïdes.
"Avec le modèle Grand Tack, nous avons en fait commencé à expliquer la formation d'un petit Mars, et ce faisant, nous avons dû tenir compte de la ceinture d'astéroïdes", a déclaré Walsh. "À notre grande surprise, l'explication du modèle de la ceinture d'astéroïdes est devenue l'un des plus beaux résultats et nous aide à mieux comprendre cette région qu'auparavant."
En ce qui concerne Mars, en théorie, Mars aurait dû avoir un approvisionnement en gaz et en poussière plus important, s'étant formé plus loin du soleil que la Terre. Si le modèle développé par Walsh et son équipe est correct, une incursion de Jupiter dans le système solaire interne aurait dispersé le matériau autour de 1,5 A.U.
Mandell a ajouté: «Pourquoi Mars est si petit a été le problème insoluble dans la formation de notre système solaire. C'était la motivation initiale de l'équipe pour développer un nouveau modèle de formation du système solaire. »
Un scénario intéressant se déroule avec un matériau diffusant Jupiter entre 1 et 1,5 UA. Au lieu que la concentration plus élevée de matériaux de construction de planète soit plus éloignée, la concentration élevée a conduit à la formation de la Terre et de Vénus dans une région riche en matériaux.
Le modèle développé par Walsh et son équipe apporte un nouvel éclairage sur la relation entre les planètes intérieures, notre ceinture d'astéroïdes et Jupiter. Les connaissances acquises non seulement permettront aux scientifiques de mieux comprendre notre système solaire, mais aideront à expliquer la formation de planètes dans d'autres systèmes stellaires. Walsh a également mentionné: «Sachant que nos propres planètes se sont beaucoup déplacées dans le passé, notre système solaire ressemble beaucoup plus à nos voisins que nous ne le pensions auparavant. Nous ne sommes plus une valeur aberrante. "
Si vous souhaitez accéder à l'article (abonnement ou accès payant / universitaire requis), vous pouvez le faire sur: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html
Source: NASA Solar System News, Nature
