Au dessus de vos têtes...

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La formation du système solaire

Sachez que ce que je vais vous expliquer ici est un modèle sur lequel s'accorde la plupart des scientifiques mais qui soulève encore quelques interrogations et débats. Je vais vous présenter l'évolution du système Solaire sur 4 stades en particuliers :

 

 

 

Stade N°1 : La nébuleuse 


     Notre histoire débute il y a approximativement 4,55 milliards d'années. A cette époque, ce qui allait devenir le système solaire n'est autre qu'une incroyable nébuleuse : un gigantesque nuage de gaz, s'étendant sur une distance allant de 7 000 à 20 000 u.a. (1 u.a. = une unité astronomique = distance Terre-Soleil = 150 Millions de km ! ) et composée des mêmes éléments que le Soleil actuel : principalement de l'hydrogène, de l'hélium et du lithium. 

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Photo de Hubble d'une nébuleuse NGC 604

 

Stade N°2 : Le disque protosolaire :

     Et puis, soudain, un spectacle grandiose se produit, imaginez une énorme onde de choc issue d'une supernova (l'explosion d'une étoile) s'abattant sur le nuage, créant de telles différences de densité en son sein que la nébuleuse se met à s'effondrer sur elle même : c'est la théorie sur laquelle s'accordent les scientifiques pour expliquer la genèse de la formation de notre système.

     Son effondrement lui procure une vitesse de rotation plus importante -phénomène dû à la conservation du moment cinétique- (pour plus de précisions, cliquez ici) et elle commence alors à s'aplatir. Les matériaux en son coeur se condensent et se heurtent de plus en plus, l'énergie libérée par les impacts se transforment alors en chaleur. Pendant une centaine de milliers d'années, les forces de pression, de gravité et de rotation ont contracté et aplatit la nébuleuse la transformant ainsi en un disque d'approximativement 200 u.a. de diamètre et avec, en son centre, une proto-étoile qui deviendra un jour notre Soleil.
     La proto-étoile alors créée va accumuler toujours plus de matière et gagner toujours plus en chaleur sur une période de cinquante millions d'années jusqu'à atteindre une température avoisinant les 15 millions de degrés. A cette température, les atomes d'hydrogène se mettent à fusionner et ces réactions éjectent une quantité astronomique d'énergie : le Soleil vient de s'allumer, il rentre dans sa première phase d'existence.

 

disque protosolaire2.jpg

 

Stade N°3 : Disque d'accrétion :


     Ainsi, plusieurs années après ce grand allumage, le système solaire est constitué d'une étoile entourée par un disque de poussière dit disque d'accrétion. Ce disque porte bien son nom car c'est ce même phénomène d'accrétion qui est à l'origine de la formation des planètes. C'est un principe simple : les météores en mouvement entrent en collision, s'assemblent puis en attirent d'autres et ainsi de suite pendant des millions d'années formant ainsi des planètes dites telluriques qui allaient devenir : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Elles sont constituées de matériaux "lourds", relativement rares dans l'univers et représentent ainsi moins d'1% de la masse du système. 

     Les étoiles gazeuses, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune se sont formées au delà de ce que l'on appelle la ligne de gel : la limite à partir de laquelle les températures sont assez basses pour rendre les composés volatiles solides. Ces matières étant beaucoup plus abondantes, elles permirent à ces planètes de se développer plus amplement et de devenir tellement massives qu'elles ont fini par attirer les gaz les plus légers comme l'hydrogène et l'hélium. Elles totalisent la quasi totalité de la matière du système solaire.

 

     Entre ces deux types de planètes, il existe ce qu'on appelle la ceinture d'astéroïdes. Initialement elle contenait assez de matière pour donner naissance à trois planètes du même type que la Terre. Cependant, la gravité engendrée par la massive Jupiter (la force de gravité croit avec la masse), a augmenté la vitesse des objets de la ceinture, provoquant ainsi des éclatements plutôt qu'une accrétion lors de chocs; c'est cet effort gravitationnel de Jupiter qui est à l'origine de l'existence de cette ceinture.

     Enfin, il me reste à vous expliquer pourquoi le système solaire est organisé de cette manière (ou du moins la théorie des scientifiques à ce propos). Si les planètes telluriques se trouvent dans une zone plus proche du Soleil et les planètes gazeuses dans une zone dite 'externe', c'est très probablement à cause des vents solaires produit par le Soleil lors de sa formation. Ces vents auraient tout simplement expulsé les matières volatiles (gaz notamment..) vers la zone dite de système solaire externe. 

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Représentation d'un disque d'accrétion

 

Stade N°4 : Système Solaire actuel :

     Et c'est ainsi que la grande part de la formation de notre système, ce spectacle grandiose, explosif et laborieux, s'achève. De cette manière, vous pouvez entrevoir le gigantesque mécanisme qui a conduit à la création du petit point bleu qui a vu apparaître la vie. Vous l'aurez compris, le stade n°4 est le système que nous connaissons actuellement.

 

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Je vous ai présenté, ici, une vue globale de la formation du système solaire (ou du moins des théories la concernant) et si vous désirez obtenir plus d'informations sur une partie en particulier (la formation de la Terre etc), n'hésitez à me le faire savoir, je serai ravi d'écrire un article dessus !

 

 

Guillaume et Yann.

 



26/05/2015
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