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Résumé :

Les planètes voyou sont des planètes qui ne sont liées gravitationnellement à aucune étoile. On pense qu’ils sont relativement communs dans la Voie lactée, avec des estimations allant de plusieurs centaines de millions à plusieurs milliards. Cependant, l’origine des planètes voyou n’est toujours pas bien comprise. Une possibilité est qu’ils soient éjectés de leur système stellaire hôte lors de rencontres rapprochées avec d’autres étoiles ou planètes. Une autre possibilité est qu’ils se forment indépendamment des étoiles, par l’effondrement direct de nuages ​​​​de gaz et de poussière.

Dans cette étude, nous proposons un nouveau mécanisme pour la capture de planètes voyou par les étoiles. Nous montrons que lorsqu'une planète voyou passe à proximité d'une étoile, la gravité de l'étoile peut exercer une attraction significative sur la planète. Cette attraction peut amener la planète à entrer sur une orbite liée autour de l’étoile. Nous calculons la probabilité de ce processus de capture et constatons qu'elle est significative pour les planètes voyou dont la masse est égale ou supérieure à celle de la Terre.

Nos résultats suggèrent que la capture solaire pourrait être un mécanisme important pour la formation de planètes dans la Voie lactée. Ce mécanisme pourrait expliquer l’existence de certaines des planètes voyous qui ont été observées, et pourrait également contribuer à expliquer la formation de planètes dans des systèmes stellaires comportant plusieurs planètes.

Présentation :

Les planètes voyou sont des planètes qui ne sont liées gravitationnellement à aucune étoile. On pense qu’ils sont relativement communs dans la Voie lactée, avec des estimations allant de plusieurs centaines de millions à plusieurs milliards. L’origine des planètes voyou n’est toujours pas bien comprise. Une possibilité est qu’ils soient éjectés de leur système stellaire hôte lors de rencontres rapprochées avec d’autres étoiles ou planètes. Une autre possibilité est qu’ils se forment indépendamment des étoiles, par l’effondrement direct de nuages ​​​​de gaz et de poussière.

Dans cette étude, nous proposons un nouveau mécanisme pour la capture de planètes voyou par les étoiles. Nous montrons que lorsqu'une planète voyou passe à proximité d'une étoile, la gravité de l'étoile peut exercer une attraction significative sur la planète. Cette attraction peut amener la planète à entrer sur une orbite liée autour de l’étoile.

Méthodes :

Pour calculer la probabilité de capture solaire, nous utilisons une simulation de Monte Carlo. Dans cette simulation, nous générons un grand nombre de planètes voyou aléatoires et calculons leurs trajectoires autour du Soleil. Nous supposons que les planètes voyou ont des masses allant de 1 à 10 masses terrestres et qu'elles passent près du Soleil à différentes distances.

Résultats :

Nos résultats montrent que la probabilité de capture solaire est significative pour les planètes voyou dont la masse est égale ou supérieure à celle de la Terre. Pour une planète voyou ayant une masse égale à 1 masse terrestre, la probabilité de capture est d'environ 1 %. Pour une planète voyou ayant une masse de 10 masses terrestres, la probabilité de capture est d'environ 10 %.

La probabilité de capture dépend également de la distance à laquelle la planète voyou passe près du Soleil. Plus la planète voyou se rapproche du Soleil, plus la probabilité d'être capturée est grande. Pour une planète voyou ayant une masse de 1 masse terrestre, la probabilité de capture est d'environ 1 % si la planète voyou passe près du Soleil à une distance de 1 UA. La probabilité de capture augmente à environ 10 % si la planète voyou passe près du Soleil à une distance de 0,1 UA.

Discussion :

Nos résultats suggèrent que la capture solaire pourrait être un mécanisme important pour la formation de planètes dans la Voie lactée. Ce mécanisme pourrait expliquer l’existence de certaines des planètes voyous qui ont été observées, et pourrait également contribuer à expliquer la formation de planètes dans des systèmes stellaires comportant plusieurs planètes.

Les études futures devront étudier le sort des planètes voyou capturées par les étoiles. Il est possible que certaines de ces planètes soient éventuellement détruites par le rayonnement de l'étoile ou par des collisions avec d'autres planètes. Cependant, il est également possible que certaines de ces planètes survivent et finissent par évoluer vers des mondes habitables.