Les scientifiques suggèrent dans une nouvelle étude l'existence d'un objet planétaire appelé « synestia, " un énorme, filage, masse chaude en forme de beignet, roche vaporisée, formé lorsque des objets de la taille d'une planète s'écrasent les uns sur les autres.

À un moment donné au début de son histoire, La Terre était probablement une synestie, dit Sarah Stewart, un scientifique planétaire à l'Université de Californie Davis et co-auteur de la nouvelle étude dans le Journal de recherche géophysique : Planètes , un journal de l'American Geophysical Union.

Stewart et Simon Lock, un étudiant diplômé de l'Université Harvard à Cambridge, Massachusetts et auteur principal de la nouvelle étude, explorez comment les planètes peuvent se former à partir d'une série d'impacts géants. Les théories actuelles sur la formation des planètes soutiennent que les planètes rocheuses telles que la Terre, Mars et Vénus se sont formées au début du système solaire lorsque des objets plus petits se sont écrasés les uns contre les autres.

Ces collisions étaient si violentes que les corps résultants fondirent et se vaporisèrent partiellement, finalement se refroidissant et se solidifiant aux planètes presque sphériques que nous connaissons aujourd'hui.

Lock et Stewart s'intéressent particulièrement aux collisions entre objets en rotation. Un objet en rotation a un moment cinétique, qui doit être conservé en cas de collision. Pensez à une patineuse qui file sur la glace :si elle étend les bras, elle ralentit sa vitesse de rotation. Pour tourner plus vite, elle tient ses bras près d'elle, mais son moment angulaire reste constant.

Considérons maintenant deux patineurs tournant sur la glace :s'ils se saisissent, le moment angulaire de chaque patineur s'additionne de sorte que leur moment angulaire total reste le même.

Dans la nouvelle étude, Lock et Stewart ont modélisé ce qui se passe lorsque les « patineurs sur glace » sont des planètes rocheuses de la taille de la Terre entrant en collision avec d'autres objets de grande taille avec à la fois une énergie élevée et un moment angulaire élevé.

"Nous avons regardé les statistiques des impacts géants, et nous avons découvert qu'ils peuvent former une structure complètement nouvelle, ", a déclaré Stewart.

Lock et Stewart ont découvert que sur une plage de températures élevées et de moments angulaires élevés, des corps de la taille d'une planète pourraient former un nouveau structure beaucoup plus grande, un disque dentelé un peu comme un globule rouge ou un beignet avec le centre rempli. L'objet est principalement de la roche vaporisée, sans surface solide ou liquide.

Ils ont surnommé le nouvel objet une "synestia, " de "syn-, " "ensemble" et "Estia, " Déesse grecque de l'architecture et des structures.

La clé de la formation de la synestie est qu'une partie du matériau de la structure entre en orbite. Dans une filature, sphère solide, chaque point du noyau à la surface tourne à la même vitesse. Mais dans un impact géant, la matière de la planète peut devenir fondue ou gazeuse et se dilater en volume. S'il devient assez grand et se déplace assez vite, certaines parties de l'objet passent la vitesse nécessaire pour maintenir un satellite en orbite, et c'est alors qu'il forme un énorme, synestie en forme de disque, selon la nouvelle étude.

Des théories antérieures avaient suggéré que des impacts géants pourraient amener les planètes à former un disque de matière solide ou fondue entourant la planète. Mais pour la même masse de planète, une synestie serait beaucoup plus grande qu'une planète solide avec un disque.

La plupart des planètes subissent probablement des collisions qui pourraient former une synestie à un moment donné de leur formation, dit Stewart. Pour un objet comme la Terre, la synestie ne durerait pas très longtemps - peut-être cent ans - avant de perdre suffisamment de chaleur pour se condenser à nouveau en un objet solide. Mais la synestie formée à partir d'objets plus gros ou plus chauds tels que des planètes ou des étoiles géantes gazeuses pourrait potentiellement durer beaucoup plus longtemps, elle a dit.

La structure synestia suggère également de nouvelles façons de penser à la formation lunaire. La lune est remarquablement semblable à la Terre dans sa composition, et la plupart des théories actuelles sur la formation de la lune impliquent un impact géant qui a jeté de la matière en orbite. Mais un tel impact aurait pu former une synestie à partir de laquelle la Terre et la Lune se sont toutes deux condensées, dit Stewart.

Personne n'a encore observé directement de synestie, mais ils pourraient être trouvés dans d'autres systèmes solaires une fois que les astronomes commenceront à les rechercher aux côtés de planètes rocheuses et de géantes gazeuses, elle a dit.