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    Comment le système solaire a obtenu sa grande division, et pourquoi c'est important pour la vie sur Terre

    Crédit :CC0 Domaine public

    Scientifiques, y compris ceux de l'Université du Colorado Boulder, ont finalement mis à l'échelle l'équivalent du système solaire de la chaîne des Rocheuses.

    Dans une étude publiée aujourd'hui dans Astronomie de la nature , des chercheurs des États-Unis et du Japon dévoilent les origines possibles de la « grande fracture » de notre quartier cosmique. Ce schisme bien connu a peut-être séparé le système solaire juste après la formation du soleil.

    Le phénomène ressemble un peu à la façon dont les montagnes Rocheuses divisent l'Amérique du Nord en est et ouest. D'un côté se trouvent la planète "terrestre", comme la Terre et Mars. Ils sont constitués de types de matériaux fondamentalement différents de ceux des "joviens, " comme Jupiter et Saturne.

    « La question est :comment créez-vous cette dichotomie compositionnelle ? a déclaré l'auteur principal Ramon Brasser, chercheur à l'Earth-Life Science Institute (ELSI) de l'Institut de technologie de Tokyo au Japon. « Comment vous assurez-vous que les matériaux du système solaire interne et externe ne se mélangent pas très tôt dans son histoire ? »

    Brasser et co-auteur Stephen Mojzsis, professeur au département des sciences géologiques de CU Boulder, pense avoir la réponse, et cela pourrait simplement jeter un nouvel éclairage sur la façon dont la vie est née sur Terre.

    Un disque solaire contient des indices vitaux

    Le duo suggère que le système solaire primitif était divisé en au moins deux régions par une structure en forme d'anneau qui formait un disque autour du jeune soleil. Ce disque pourrait avoir eu des implications majeures pour l'évolution des planètes et des astéroïdes, et même l'histoire de la vie sur Terre.

    "L'explication la plus probable de cette différence de composition est qu'elle a émergé d'une structure intrinsèque de ce disque de gaz et de poussière, " a déclaré Mojzsis.

    Mojzsis a noté que la grande division, un terme que lui et Brasser ont inventé, ne ressemble pas à grand-chose aujourd'hui. C'est une étendue d'espace relativement vide qui se trouve près de Jupiter, juste au-delà de ce que les astronomes appellent la ceinture d'astéroïdes.

    Mais vous pouvez toujours détecter sa présence dans tout le système solaire. Déplacez-vous vers le soleil de cette ligne, et la plupart des planètes et des astéroïdes ont tendance à transporter des abondances relativement faibles de molécules organiques. Allez dans l'autre sens vers Jupiter et au-delà, cependant, et une image différente émerge :presque tout dans cette partie éloignée du système solaire est composé de matériaux riches en carbone.

    Cette dichotomie "était vraiment une surprise lorsqu'elle a été découverte pour la première fois, " a déclaré Mojzsis.

    De nombreux scientifiques ont supposé que Jupiter était l'agent responsable de cette surprise. La pensée est allée que la planète est si massive qu'elle peut avoir agi comme une barrière gravitationnelle, empêchant les cailloux et la poussière du système solaire externe de se diriger vers le soleil.

    Mais Mojzsis et Brasser n'étaient pas convaincus. Les scientifiques ont utilisé une série de simulations informatiques pour explorer le rôle de Jupiter dans le système solaire en évolution. Ils ont découvert que si Jupiter est grand, il n'a probablement jamais été assez grand au début de sa formation pour bloquer entièrement le flux de matériaux rocheux de se déplacer vers le soleil.

    "On s'est cogné la tête contre le mur, " a déclaré Brasser. " Si Jupiter n'était pas l'agent responsable de la création et du maintien de cette dichotomie de composition, quoi d'autre pourrait être ?"

    Une solution à la vue

    Pendant des années, des scientifiques opérant un observatoire au Chili appelé Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) avaient remarqué quelque chose d'inhabituel autour d'étoiles lointaines :les jeunes systèmes stellaires étaient souvent entourés de disques de gaz et de poussière qui, en lumière infrarouge, ressemblait un peu à un œil de tigre.

    Si un anneau similaire existait dans notre propre système solaire il y a des milliards d'années, Brasser et Mojzsis ont raisonné, il pourrait théoriquement être responsable de la grande fracture.

    C'est parce qu'un tel anneau créerait des bandes alternées de gaz et de poussière à haute et basse pression. Ces bandes, à son tour, pourrait attirer les premiers blocs de construction du système solaire dans plusieurs puits distincts, celui qui aurait donné naissance à Jupiter et à Saturne, et une autre Terre et Mars.

    Dans les montagnes, "la grande division fait s'écouler l'eau d'une manière ou d'une autre, " a déclaré Mojzsis. "C'est similaire à la façon dont cette bosse de pression aurait divisé la matière" dans le système solaire.

    Mais, il ajouta, il y a une mise en garde :cette barrière dans l'espace n'était probablement pas parfaite. Certains matériaux externes du système solaire ont peut-être encore franchi la ligne de partage. Et ces fugitifs auraient pu être importants pour l'évolution de notre propre monde.

    "Ces matériaux qui pourraient aller sur Terre seraient ceux volatiles, matériaux riches en carbone, " dit Mojzsis. " Et ça te donne de l'eau. Cela vous donne du bio."

    Le reste appartient à l'histoire de la Terre.


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