Une équipe dirigée par le Southwest Research Institute a étudié l'orientation des corps éloignés du système solaire pour renforcer la théorie de « l'instabilité des flux » de la formation des planètes.

"L'une des étapes les moins comprises de la croissance de la planète est la formation des planétésimaux, corps de plus d'un kilomètre de diamètre, qui sont juste assez grands pour être maintenus ensemble par gravité, " a déclaré le scientifique du SwRI, le Dr David Nesvorny, l'auteur principal de l'article "Trans-Neptunian Binaries as Evidence for Planetesimal Formation by the Streaming Instability" publié dans Astronomie de la nature .

Au cours des premières étapes de la croissance de la planète, les grains de poussière se heurtent doucement et se collent chimiquement pour produire des particules plus grosses. Cependant, à mesure que les grains grossissent, les collisions deviennent probablement plus violentes et destructrices. Les scientifiques ont eu du mal à comprendre comment la croissance planétaire franchit la « barrière de la taille d'un mètre ».

La théorie de l'instabilité du flux postule que lorsque les gros grains de poussière interagissent avec le gaz qui orbite les jeunes étoiles, Les mécanismes de ruissellement font que les grains s'agglutinent dans des régions denses et s'effondrent sous leur propre gravité pour former des planétésimaux.

L'équipe a étudié des objets au-delà de Neptune qui orbitent sous forme de paires binaires dans la ceinture de Kuiper. Contrairement aux comètes projetées par Jupiter ou aux astéroïdes bombardés par des collisions et des radiations, la lointaine ceinture de Kuiper n'a pas été beaucoup perturbée depuis sa formation, ces objets primordiaux fournissent donc des indices sur le système solaire primitif. Si une paire orbite dans la même direction que l'orbite des planètes, c'est considéré comme un heads-up. C'est pile vers le haut s'il orbite dans la direction opposée.

En utilisant le télescope spatial Hubble et l'observatoire Keck à Hawaï, l'équipe a découvert que la plupart des binaires, environ 80%, orbite tête haute, que les astronomes appellent "prograde". Cette découverte contredisait la théorie selon laquelle les binaires se forment lorsque deux planétésimaux qui passent sont capturés dans un binaire. Cette théorie prédit principalement des orbites arrière ou "rétrogrades".

Pour tester si l'instabilité du streaming pourrait expliquer ces binaires de la ceinture de Kuiper, l'équipe a analysé des simulations sur de grands supercalculateurs. Ils ont constaté que les touffes denses formées par l'instabilité du streaming tournaient tête haute 80% du temps, en accord avec les objets de la ceinture de Kuiper.

"Bien que nos simulations ne puissent pas encore suivre l'effondrement jusqu'à la formation de binaires, il semble que nous soyons sur la bonne voie, " a déclaré le Dr Jacob B. Simon de SwRI, qui a co-écrit le document.

"Le système solaire offre de nombreux indices sur la formation des planètes, à la fois autour de notre Soleil et des étoiles lointaines, " dit Nesvorny. " Bien que, ces indices peuvent être difficiles à interpréter, les observateurs et les théoriciens qui travaillent ensemble commencent à faire des têtes ou des queues de ces indices - et les preuves sont principalement des têtes. »