Un concept d'artiste de 'Oumuamua, le visiteur de l'astéroïde interstellaire qui s'est arrêté près de notre système solaire après avoir été démarré à partir de son propre ESO/M. Kornmesser

Lorsque l'astéroïde interstellaire 'Oumuamua a été aperçu en train de sortir de notre système solaire en octobre dernier, les astronomes savaient que c'était quelque chose de spécial. Voyageant trop vite pour être capturé par la gravité de notre soleil, l'astéroïde étrangement allongé n'est évidemment pas originaire de notre voisinage interplanétaire.

Mais comment « Oumuamua a quitté son système stellaire d'origine est un casse-tête que les astronomes commencent tout juste à comprendre et, ce faisant, ils obtiennent un regard unique sur la façon dont les planètes peuvent se former autour d'autres étoiles.

"Cet objet a probablement été éjecté d'un système stellaire lointain, " a déclaré l'astrophysicienne Elisa Quintana, qui travaille au Goddard Space Flight Center de la NASA, dans le communiqué de presse. "Ce qui est intéressant, c'est que seul cet objet volant si rapidement peut nous aider à contraindre certains de nos modèles de formation de planètes."

Comment faire des comètes et des astéroïdes

Lorsqu'il a été initialement découvert par le télescope d'enquête panoramique et le système de réponse rapide (Pan-STARRS1) le 19 octobre, 2017, 'Oumuamua était supposé être une comète car elle était sur une trajectoire hyperbolique semblable à une comète, voyager assez vite pour échapper à l'attraction gravitationnelle du soleil. En retraçant son chemin à travers le système solaire, les astronomes ont réalisé que l'objet avait zoomé au-delà du soleil le mois précédent. Habituellement, lorsque les comètes s'approchent du soleil, leurs glaces jaillissent du noyau, créant un coma gazeux et des queues. Dans ce cas, cependant, il n'y avait aucune preuve d'activité cométaire. « Oumuamua n'avait pas les glaces que l'on trouve généralement sur une comète. Avec des analyses spectroscopiques complémentaires, les astronomes ont conclu qu'il s'agissait d'un ancien astéroïde d'une autre étoile.

Avant de continuer, un peu de contexte :les comètes et les astéroïdes proviennent des disques protoplanétaires de poussière, glace et gaz autour des jeunes étoiles. Mais qu'une comète ou un astéroïde s'agglutine à partir du matériau primordial dépend de la proximité de son étoile. S'il se forme à proximité, où le chauffage stellaire est si intense qu'il fait fondre les glaces, un astéroïde est créé. Au-delà d'une certaine distance, cependant, il fait assez froid pour que ces objets retiennent leur glace et, voila, vous vous retrouvez avec une comète. La distance d'une étoile au-delà de laquelle il fait suffisamment froid pour que les comètes se forment est connue sous le nom de "ligne de neige" (pour des raisons évidentes). Pour notre système solaire, la ligne de neige est située environ trois fois plus loin que la distance Soleil-Terre.

C'est là que les choses deviennent déroutantes :les comètes sont vaguement liées à la gravité de leur étoile car elles se développent généralement plus loin. Par conséquent, il est relativement facile de chasser une comète d'un système stellaire donné. C'est l'une des raisons pour lesquelles 'Oumuamua a d'abord été considérée comme une comète interstellaire; les comètes sont susceptibles d'être perturbées par une rencontre stellaire. Astéroïdes, d'autre part, se forment généralement sur des orbites proches de leurs étoiles, et il faut plus d'énergie pour les faire sortir d'un système stellaire. Quelque chose de cataclysmique doit arriver pour projeter des astéroïdes hors du puits gravitationnel.

"C'est plus difficile pour ce truc d'être éjecté parce qu'il est plus lié gravitationnellement à l'étoile. Il est difficile d'imaginer comment 'Oumuamua aurait pu être expulsé de son système s'il avait commencé comme un astéroïde, " a déclaré l'astrophysicien Sean Raymond, au Centre National de la Recherche Scientifique et à l'Université de Bordeaux, dans un rapport.

Où cela laisse-t-il 'Oumuamua ? Bien, c'est un astéroïde, avec une forme étrange, et il vient d'un autre système stellaire. Et cela nous dit que soit nos théories sur la façon dont les astéroïdes, la forme des comètes et des planètes n'est pas correcte, ou que 'Oumuamua doit avoir vécu un événement énergétique pour être propulsé hors de son système stellaire d'origine.

Billard Planétaire

Dans notre système solaire, la géante gazeuse Jupiter est une brute interplanétaire. En tant que plus grande planète, sa gravité joue un rôle important dans l'évolution des orbites planétaires, et il aspire les astéroïdes et les comètes errants. Jupiter agit essentiellement comme le "fixateur" du soleil, " s'assurer que le système reste en équilibre. Certaines théories suggèrent même que s'il n'y avait pas eu l'influence de Jupiter, la vie n'a peut-être pas eu la chance de prendre pied sur Terre. (Bien que d'autres théories suggèrent qu'il pourrait lancer des roches spatiales à nous, il pourrait donc aussi être l'antihéros de la science planétaire.)

Une photo des beaux et turbulents nuages ​​du puissant Jupiter, avec l'aimable autorisation du vaisseau spatial Juno. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran

Au début de l'histoire de notre système solaire, il y avait beaucoup d'instabilité dynamique, et Jupiter aurait caréné autour de son orbite, disperser tous les corps plus petits avec sa gravité massive. On pense donc que le système solaire a perdu beaucoup de planétésimaux dans ses années de formation, et les astéroïdes auraient été tirés à la fronde et éjectés dans l'espace interstellaire.

Donc, si d'autres systèmes stellaires contiennent des exoplanètes géantes gazeuses, il va de soi qu'ils auraient le même effet sur les corps en orbite près de leur étoile. Ces mondes massifs exerceraient une force de marée herculéenne sur tous les petits objets à proximité, et beaucoup seraient déchiquetés en lambeaux - comme la comète Shoemaker-Levy 9 qui a été déchirée par la gravité de Jupiter puis a eu un impact spectaculaire sur la planète en 1994.

Dans leur étude, publié le 27 mars dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), les chercheurs pensent que cela aurait pu être à l'origine de 'Oumuamua :il a été projeté hors de son système stellaire d'origine par une planète géante après avoir été étiré dans sa forme particulière de cigare par des pressions de marée extrêmes.

Dans une étude antérieure, également publié dans le MNRAS, les chercheurs ont conclu que les petits corps tels que les astéroïdes sont plus susceptibles d'être projetés hors des systèmes d'étoiles binaires que les systèmes avec des étoiles simples (comme le système solaire). Comme la plupart des étoiles de la galaxie sont dans des systèmes binaires, il pourrait y avoir un nombre surprenant d'astéroïdes éjectés comme des vagabonds interstellaires si leurs orbites sont perturbées par la danse orbitale de deux soleils.

Le résultat est que 'Oumuamua a livré un message étonnamment détaillé sur ses origines possibles. Il ne nous reste plus qu'à détecter davantage de ces objets qui traversent occasionnellement notre système solaire, afin que nous puissions construire une meilleure image de l'environnement extraterrestre dans lequel ils ont évolué.

Maintenant c'est intéressant

Le premier caractère du nom d'Oumuamua est en fait un okina, pas une apostrophe. L'Université d'Hawaï explique que dans la langue hawaïenne « l'okina est un arrêt de glotte, semblable au son entre les syllabes de 'oh-oh.'"