Hubert Reeves

 

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Comment le système solaire est-il né ?

 
disque protosolaire

Sommaire


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De la croyance à la connaissance

Pendant des millénaires, le Monde tel que l’homme le percevait se limitait à notre environnement proche : La Terre, La Lune, le Soleil et les planètes, ainsi que les étoiles placées au loin dans la « sphère des fixes » … Comment cet Univers était-il donc apparu ? Hé bien la réponse était toute trouvée : Par la création divine.
Avec les progrès de la science et notre compréhension grandissante de notre Univers, on ne pouvait évidemment plus se contenter d’éluder la question de la sorte, il a donc fallu sérieusement se pencher sur la question … Voici donc, dans les grandes lignes, ce qu’on sait aujourd’hui sur la naissance de notre système solaire.

L'histoire de la matière

Depuis la naissance de notre Univers, aujourd’hui estimée à plus ou moins 13.7 milliards d’années (selon la théorie du Big Bang, étayée par la Théorie de la Relativité d’Albert Einstein), la matière « créée » n’a eu de cesse de s’organiser et de gagner en complexification.
Des premières étoiles regroupées en galaxies sont apparues. Avec le temps, bon nombre de ces étoiles de première génération sont mortes, libérant leur matière externe, et ensemençant toujours plus le milieu interstellaire de nos galaxies.
Notre système solaire, et tout ce qu’il contient - le Soleil, les planètes, les comètes, mais aussi la Terre et nous-mêmes – est issu de la mort de ces étoiles de première (voire deuxième) génération.

Comme l'évoque Hubert Reeves dans son livre « Poussières d’étoiles », nous sommes tous issus de la mort d’une même étoile. Des montagnes de l’Himalaya, aux volcans de Mars, des anneaux de Saturne jusqu’au sang qui coule dans nos veines, la matière dont nous sommes fait a été fabriquée à l’intérieur d’une même étoile, dont la nébuleuse résultante est surnommée "nébuleuse primitive".

Cassiopea A
Cassiopea A, rémanant de supernova emblématique, résulte de l'explosion d'une étoile massive en fin de vie.

Le rôle capital des supernovae

Comment en est-on arrivé là ? Hé bien, lorsque cette étoile est arrivée à la fin de sa vie, elle a explosé dans l’espace, devenant une supernova. C’est à cet instant que les matériaux les plus complexes, ont dit les plus « lourds », ont été engendrés.
Cette matière expulsée dans l’espace a formé un gigantesque nuage de gaz et de poussières, s’étalant sur des distances qui se comptent en années-lumière.
On trouve aujourd’hui de très nombreuses structures gazeuses dans notre ciel étoilé, des objets magnifiques bien connus des astronomes amateurs. Ces nébuleuses, qui sont à l’origine des formations d’étoiles, sont appelées « pouponnières d’étoiles ».

La nébuleuse d'Orion, pouponnière d'étoiles
M42, la nébuleuse d'Orion, est une pouponnière d'étoiles, avec plusieurs systèmes stellaires en formation.

L'influence essentielle de la gravitation

Avec le temps, sous l’influence de la force de gravitation et à la suite d’un évènement qu’il reste à définir (peut-être des perturbations gravitationnelles liées à une onde de choc émise par l’explosion d’une étoile voisine), le nuage a commencé à se contracter. Il faut savoir que chaque corps possédant une masse attire la matière autour de lui, y compris les éléments les plus légers. Ainsi, petit à petit, ce nuage s’est condensé, jusqu’à s’effondrer sur lui-même. En son centre, plus la matière est importante et plus elle attire, c’est une réaction en chaîne. Le centre du nuage accumule donc de plus en plus de matière, et la force de gravitation impulse un mouvement de rotation autour du centre. Ce mouvement de rotation fait s’aplatir progressivement le nuage de gaz et de poussières, jusqu’à lui donner une forme de disque.
Au centre de ce disque en rotation, la densité de matière augmente considérablement, ce qui provoque une montée continue de la température.

proto étoile
Le nuage prend la forme d'un disque en rotation. Au centre, le noyau devient de plus en plus dense et de plus en plus chaud ...

Mais tout l’intérêt de ce processus de formation ne réside pas au centre. Car le même phénomène d’effondrement gravitationnel a lieu un peu partout dans le disque, de façon hétérogène et localisée. En effet, alors que le disque n’est encore constitué que de fines poussières et de gaz, ces minuscules aggrégats de matière rocheuse entre eux-mêmes en collision, par phénomène d'accrétion.

acrétion de matière

Les planètes se dessinent ...

Ainsi, alors que le cœur du disque avale toujours plus de matière environnante, la périphérie vit elle-même sa propre mutation. Des grumeaux de matière commencent à voir le jour, ils commencent à s’agglomérer par chocs successifs, jusqu’à devenir de vrais blocs rocheux. Les blocs sont alors relativement éloignés les uns des autres et n’attirent donc que la poussière qui se trouve à leur passage, mais alors qu’ils atteignent la taille de quelques kilomètres, ils commencent à s’attirer entre eux, ce qui provoquent des collisions d’importance toujours plus grande !
Lorsque les blocs franchissent un certain pallier, en terme de taille et de masse, leur forme jusqu’alors indéfinie devient sphérique. Les planétoïdes prennent forme, ils deviendront pour certains d’entre eux nos planètes, ou nos satellites.

le Soleil s'allume

... et le Soleil s'allume

Au centre du disque, qu’on appelle disque protosolaire, l’agitation ne faiblit pas, et à un instant donné, la pression du cœur du disque est si forte, la température si élevée, que se déclenche un processus physique bien connu aujourd’hui : la fusion thermonucléaire. Le noyau s’allume, il s’illumine, le Soleil est né !

En s’allumant, le Soleil émet de très puissantes radiations, un intense flux de rayonnement et de particules à hautes énergies. Ce « vent solaire » souffle sur l’ensemble du disque et repousse les éléments les plus fragiles et les plus légers, repoussant au loin les gaz et les glaces. A l’inverse, dans la région proche, les éléments les plus lourds (roches et métaux) restent en place. C’est ainsi que se dessine l'organisation future du système solaire : Les planètes telluriques (rocheuses) dans la région proche, les géantes gazeuses dans le système solaire externe, et les corps glacés (Ceinture de Kuiper, nuage de Oort) regroupant les comètes, en périphérie du système solaire.

vent solaire
Le vent solaire expulse les éléments chimiques légers vers le système solaire extérieur.

L’histoire du système solaire n’en est alors qu’à ses débuts, s’ensuivront de grandes étapes, des migrations de planètes de l’intérieur vers l’extérieur du système, de grands cataclysmes comme le grand bombardement cométaire et météoritique du jeune système solaire, des collisions de planétoïdes, des captures de satellites, etc … Tous ces évènements qui font la grande richesse de l’histoire de notre système solaire.

bombardement météoritique

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