La surface solide de la Terre et le climat modéré peuvent être dus, en partie, à une étoile massive dans l'environnement de naissance du Soleil, selon de nouvelles simulations informatiques de la formation des planètes.

Sans les éléments radioactifs de l'étoile injectés dans le système solaire primitif, notre planète natale pourrait être un monde océanique hostile couvert de calottes glaciaires mondiales.

"Les résultats de nos simulations suggèrent qu'il existe deux types de systèmes planétaires qualitativement différents, " a déclaré Tim Lichtenberg du National Center of Competence in Research PlanetS en Suisse. " Il y a ceux qui ressemblent à notre système solaire, dont les planètes ont peu d'eau, et ceux dans lesquels principalement des mondes océaniques sont créés parce qu'aucune étoile massive n'était là lorsque leur système hôte s'est formé. »

Lichtenberg et ses collègues, dont l'astronome de l'Université du Michigan Michael Meyer, ont d'abord été intrigués par le rôle que la présence potentielle d'une étoile massive a joué sur la formation d'une planète.

Meyer a déclaré que les simulations aident à résoudre certaines questions, tout en élevant les autres.

"C'est formidable de savoir que les éléments radioactifs peuvent aider à rendre un système humide plus sec et d'avoir une explication sur la raison pour laquelle les planètes d'un même système partageraient des propriétés similaires, " a déclaré Meyer.

"Mais le chauffage radioactif n'est peut-être pas suffisant. Comment expliquer notre Terre, qui est très sec, En effet, par rapport aux planètes formées dans nos modèles ? Peut-être qu'avoir Jupiter là où il se trouve était également important pour garder la plupart des corps glacés hors du système solaire interne."

Les chercheurs disent que si l'eau couvre plus des deux tiers de la surface de la Terre, en termes astronomiques, les planètes terrestres intérieures de notre système solaire sont très sèches - heureusement, car trop de bonnes choses peuvent faire plus de mal que de bien.

Toutes les planètes ont un noyau, manteau (couche intérieure) et croûte. Si la teneur en eau d'une planète rocheuse est nettement supérieure à celle de la Terre, le manteau est recouvert d'un profond, océan mondial et une couche de glace impénétrable au fond de l'océan. Cela empêche les processus géochimiques, comme le cycle du carbone sur Terre, qui stabilisent le climat et créent des conditions de surface propices à la vie telle que nous la connaissons.

Les chercheurs ont développé des modèles informatiques pour simuler la formation de planètes à partir de leurs blocs de construction, les soi-disant planétésimaux - des corps rocheux et glacés d'une taille probablement de dizaines de kilomètres. Lors de la naissance d'un système planétaire, les planétésimaux se forment dans un disque de poussière et de gaz autour de la jeune étoile et se transforment en embryons planétaires.

Moteur thermique radioactif

Comme ces planétésimaux sont chauffés de l'intérieur, une partie du contenu initial de glace d'eau s'évapore et s'échappe dans l'espace avant de pouvoir être livrée à la planète elle-même.

Ce réchauffement interne peut avoir eu lieu peu de temps après la naissance de notre système solaire il y a 4,6 milliards d'années, comme le suggèrent les traces primitives dans les météorites, et peut encore être en cours dans de nombreux endroits.

Juste au moment où le proto-Soleil s'est formé, une supernova s'est produite dans le voisinage cosmique. Éléments radioactifs, y compris aluminium-26, ont fusionné dans cette étoile massive mourante et ont été injectés dans notre jeune système solaire, soit de ses vents stellaires excessifs, soit via les éjectas de la supernova après l'explosion.

Les chercheurs disent que les prédictions quantitatives de ces travaux aideront les télescopes spatiaux du futur proche, dédié à la chasse aux planètes extrasolaires, traquer les traces potentielles et les différences de compositions planétaires, et affiner les implications prévues du mécanisme de déshydratation de l'Al-26.

Ils attendent avec impatience le lancement des prochaines missions spatiales avec lesquelles des exoplanètes de la taille de la Terre en dehors de notre système solaire seront observables. Ceux-ci amèneront l'humanité de plus en plus à comprendre si notre planète natale est unique en son genre, ou s'il existe « une infinité de mondes du même genre que le nôtre ».

Leur étude apparaît dans Astronomie de la nature . Parmi les autres chercheurs figurent ceux de l'Ecole polytechnique fédérale de Suisse, Université de Bayreuth et Université de Berne.