Formation du système solaire en deux étapes


Formation du système solaire en deux étapes

Les protoplanètes terrestres internes se développent tôt, héritent d’une quantité importante de 26Al radioactif et fondent donc, forment des noyaux de fer et dégagent rapidement leurs abondances volatiles d’origine. Les planètes du système commencent à croître de plus en plus loin avec moins de radiogène et conservent donc la plupart de leurs matières volatiles initialement accumulées. Crédit photo: Mark A Garlick / markgarlick.com

Une équipe internationale de chercheurs de l’Université d’Oxford, du LMU Munich, de l’ETH Zurich, du BGI Bayreuth et de l’Université de Zurich a découvert qu’un processus de formation en deux étapes du système solaire précoce peut expliquer la chronologie et la division du contenu des composants volatils et des isotopes dans le système solaire interne et externe. .

Vos résultats seront publiés dans science.

L’article présente un nouveau cadre théorique pour la formation et la structure du système solaire qui peut expliquer diverses caractéristiques clés des planètes terrestres (telles que la Terre, Vénus et Mars), le système solaire externe (comme Jupiter) et la composition des astéroïdes et des météorites et des familles. Les travaux de l’équipe s’appuient sur les progrès récents de l’astronomie (à savoir l’ d’autres systèmes solaires au fur et à mesure de leur formation) et des météorites – expériences de laboratoire et analyse de la teneur en isotopes, en fer et en eau des météorites.

La combinaison proposée de phénomènes astrophysiques et géophysiques au cours de la première de formation du soleil et du système solaire lui-même peut expliquer pourquoi les planètes du système solaire interne sont petites et sèches et contiennent peu d’eau, alors que les planètes du système solaire externe sont plus grandes et ont beaucoup d’eau. Il explique le record de météorite en formant des planètes en deux étapes différentes. Les protoplanètes terrestres internes ont augmenté de taille tôt et ont été réchauffées à l’intérieur par une forte désintégration radioactive; cela les a desséchés et a séparé la population intérieure, sèche de la population planétaire extérieure et humide. Cela a divers effets sur la distribution et les conditions de formation nécessaires des planètes comme la Terre dans les systèmes planétaires extrasolaires.







Présentation vidéo des principaux concepts de recherche. Crédit photo: Tim Lichtenberg

Les expériences numériques menées par l’équipe interdisciplinaire ont montré que les chronologies relatives du début précoce et de la fin prolongée de l’accrétion dans le système solaire interne et d’un début ultérieur et d’une accrétion plus rapide des planètes du système solaire externe peuvent être expliquées par deux époques de formation différentes du planétésime, les éléments constitutifs Les planètes. Des observations récentes de disques formant des planètes ont montré que les plans médians des disques sur lesquels se forment les planètes peuvent avoir relativement peu de turbulence. Dans de telles conditions, les interactions entre les grains de poussière noyés dans le gaz du disque et l’eau autour de l’emplacement orbitale où il passe de la phase gazeuse à la phase glaciaire (la ligne de neige) peuvent déclencher un choc de formation précoce des planétésimaux dans le système solaire interne et un autre plus tard et plus loin. .

Les deux épisodes de formation différents des populations planétésimales, qui enrichissent davantage le matériau du disque environnant et par des collisions mutuelles, conduisent à différents modes géophysiques d’évolution interne pour les protoplanètes en cours de formation. Dr. Tim Lichtenberg de l’Institut de physique atmosphérique, océanique et planétaire de l’Université d’Oxford et auteur principal de l’étude déclare: «Les différents intervalles de temps de formation de ces populations planétésimales signifient que leur moteur thermique interne diffère considérablement en raison de la désintégration radioactive. Les planétésimaux du système solaire interne sont devenus très chauds, développé des océans magmatiques intérieurs, formant rapidement des noyaux de fer et dégazant leur contenu volatil initial, conduisant finalement à des compositions planétaires sèches. En comparaison, les planétésimaux du système solaire externe se sont formés plus tard et ont donc subi beaucoup moins de réchauffement interne et donc une nucléation de fer limitée et des rejets volatils.

« Le système solaire interne formé et sec au début et le système solaire externe formé et humide plus tard ont donc été placés sur deux chemins d’évolution différents très tôt dans leur histoire. Cela ouvre de nouvelles voies pour comprendre les origines des premières atmosphères sur terre, telles que les planètes et le lieu du système solaire dans le contexte du recensement exoplanétaire à travers la galaxie. « 

Cette recherche a été financée par des fonds de la Simons Collaboration on the Origins of Life, du Fonds national suisse de la science et du Conseil européen de la recherche.

L’étude complète «La bifurcation des blocs de construction planétaires pendant la formation du système solaire» sera publiée le 22 janvier 2021 dans science371, 6527.


Reconstruction de l’architecture originale du système solaire


Plus d’information:
« Bifurcation des blocs de construction planétaires pendant la formation du système solaire » science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.abb3091

Fourni par l’Université d’Oxford

Citation: La formation du système solaire en deux étapes (2021, 21 janvier) a été consultée le 21 janvier 2021 sur https://phys.org/news/2021-01-solar-formation.html

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