De rares météorites des premiers jours du système solaire ont indiqué que Jupiter est né de façon inattendue tard, environ 5 millions d'années après la naissance du Soleil et des premiers astéroïdes, disent les scientifiques dans un article publié dans Science Advances.
«Nous avons montré que la naissance de Jupiter a dû« remuer »la ceinture d'astéroïdes d'une manière particulière et faire entrer en collision les astéroïdes qu'elle contient à une vitesse très élevée nécessaire à la formation des chondrites CB. Ainsi, nous pouvons dire que ces météorites sont le premier exemple de la façon dont le système solaire a ressenti le pouvoir terrifiant de Jupiter sur sa propre peau », a déclaré Brandon Johnson de l'Université Brown (USA).
Conducteur du système solaire
Les scientifiques pensent aujourd'hui que le système solaire a commencé à se former il y a environ 4,6 milliards d'années à la suite de l'effondrement gravitationnel d'un nuage moléculaire interstellaire géant. La majeure partie de la matière est allée à la formation de l'étoile - le Soleil, et du reste de la matière qui n'est pas tombée au centre, un disque protoplanétaire rotatif s'est formé, à partir duquel plus tard les planètes, leurs satellites, les astéroïdes et d'autres petits corps du système solaire sont apparus.
Auparavant, on pensait que toutes les planètes se formaient à peu près sur les mêmes orbites où elles se trouvent maintenant. Les astronomes croient aujourd'hui que Jupiter et d'autres planètes géantes étaient des «sculpteurs» dont les migrations vers le Soleil et la périphérie du système solaire ont orchestré la formation des «embryons» de la Terre et d'autres planètes rocheuses et leurs interactions les unes avec les autres.
Johnson et ses collègues ont découvert quand ce processus a commencé et quand Jupiter est apparu en étudiant des météorites relativement rares, des débris des astéroïdes les plus anciens formés à la suite des «accidents cosmiques» les plus puissants du système solaire.
Ces «pierres célestes», appelées chondrites CB, sont des structures rocheuses poreuses semblables à la pierre ponce, contenant de nombreuses billes d'un alliage de fer et de nickel, ce qui est extrêmement inhabituel pour ce type d'astéroïde.
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Les chondrites, selon les scientifiques d'aujourd'hui, se sont formées dans les premiers jours de la vie du système solaire, à une époque où les planètes, comètes et autres petits corps célestes n'existaient pas encore. En règle générale, les chondrites contiennent rarement des métaux, car elles n'ont jamais survécu au chauffage à des températures élevées et n'ont pas fondu.
Danse des petits chondrites
Les chondrites CB font exception à cet égard - elles contiennent une proportion record de métaux pour les astéroïdes de ce type. Par conséquent, de nombreux astronomes pensent qu'il ne s'agit pas réellement de chondrites, car il est extrêmement difficile d'expliquer l'apparition de boules métalliques en eux en utilisant les théories généralement acceptées de la naissance du système solaire.
«L'évaporation du fer dans les météorites ne peut se produire qu'à des vitesses de collision très élevées. Il faut l'accélérer à une vitesse de 20 kilomètres par seconde juste pour commencer à y penser, et les modèles habituels du système solaire en formation, au mieux, «n'accélèrent» les astéroïdes que jusqu'à 12 kilomètres par seconde », explique le planétologue.
Johnson a trouvé la réponse à cette énigme en étudiant la structure des boules métalliques dans ces météorites. Il a découvert qu'ils se sont tous formés environ cinq millions d'années après l'apparition de tous les autres types de matière chondrite.
Une telle apparition synchrone de CB-chondrites l'a incité à penser que l'élan de leur naissance, au sens littéral et figuré, aurait pu être le Jupiter en migration, «mélangeant» le jeu d'astéroïdes naissants et les forçant à se heurter.
Il a testé cette idée en créant un modèle informatique du système solaire nouveau-né, dans lequel Jupiter a migré vers le Soleil au cours des premiers millions d'années de sa vie. Elle a montré que son mouvement était suffisant pour faire entrer en collision des corps protoplanétaires même assez grands, dont le diamètre était de 90 ou 300 kilomètres, à des vitesses très élevées, atteignant 33 kilomètres par seconde.
De telles collisions n'ont pas duré très longtemps - environ 500 000 ans. En conséquence, nous pouvons dire que Jupiter est né pratiquement simultanément avec la formation de chondrites CB - environ 5 millions d'années après que les premiers astéroïdes ont commencé à se former dans le système solaire après la naissance du Soleil.
Cette heure de naissance de Jupiter a été une grande surprise pour Johnson et ses collègues - les premiers scientifiques pensaient que les planètes géantes se levaient très rapidement, car le gaz du disque protoplanétaire était censé se dissiper sous la pression des rayons du jeune Soleil. Si les calculs des auteurs de l'article sont corrects, alors ce n'était pas le cas, ce qui pourrait obliger les scientifiques à reconsidérer la théorie de la naissance du système solaire.
