Qu’est-ce qui détermine l’ordre orbital des planètes du système solaire ?

(Dan Tri) - Quelles interactions entre les planètes du système ou les forces interstellaires ont amené les planètes à avoir leurs positions actuelles ?

Une planète « invitée » plus grande que Jupiter a créé de l'ordre dans notre système solaire (Photo : cemagraphics/Getty Images).

Les orbites des planètes autour du Soleil font l'objet de nombreux débats scientifiques . Les caractéristiques de leurs orbites actuelles sont bien connues, mais leur évolution et leurs changements depuis la formation du système solaire demeurent un mystère.

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont commencé à suggérer que les interactions entre les planètes ont provoqué le déplacement des « jeunes » planètes vers l’intérieur ou vers l’extérieur de leurs positions d’origine.

Aujourd'hui, une nouvelle théorie propose qu'un objet plus massif que Jupiter ait traversé le système solaire et soit responsable de l'ordre des planètes.

L'évolution des orbites planétaires est complexe. Initialement, les planètes se sont formées à partir d'un disque de gaz et de poussière en orbite autour du Soleil, jeune et extrêmement chaud. La conservation du moment cinétique a entraîné la formation d'un plan par cette matière, donnant naissance à des orbites circulaires et coplanaires.

À mesure que les planètes grandissent, les interactions au sein du disque initial de matière – les protoplanètes elles-mêmes – font que leurs orbites deviennent plus petites ou plus grandes que leurs orbites d’origine.

De plus, les interactions gravitationnelles provoquent également des changements significatifs d'excentricité et d'inclinaison, et peuvent même parfois provoquer l'éjection de disques de matière protoplanétaire hors du Système solaire. Les forces de marée solaires peuvent également affecter les orbites de ces planètes.

Bien que les explosions à l'origine des protoplanètes aient été fréquentes lors de la formation du Système solaire, des corps célestes lointains ont également effectué des visites. Ces visites étaient rares, mais ont fourni des informations précieuses sur les systèmes planétaires lointains.

L'astéroïde Oumuamua, découvert en 2017, est le premier « visiteur » confirmé. Il présente une forme allongée et une accélération inhabituelle, probablement due à un dégazage ou à d'autres forces non gravitationnelles.

Vue d'artiste de la comète interstellaire Oumuamua. Cet objet en forme de crêpe est le premier objet connu, autre que de la poussière, à avoir visité notre système solaire depuis une autre étoile (Image : NASA, ESA, Joseph Olmsted et Frank Summers du STScI).

Une nouvelle théorie proposée par des scientifiques de l'Université Garett Brown, au Canada, suggère que de tels visiteurs interstellaires auraient pu survoler et provoquer des changements dans les orbites des planètes du système solaire.

L'équipe a étudié les excentricités des géantes gazeuses et a constaté que les théories actuelles étaient peu susceptibles d'expliquer ces observations. Elle a également démontré qu'un objet dont la masse était comprise entre 2 et 50 fois celle de Jupiter avait traversé le Système solaire et était responsable de l'ordre orbital du Système.

L'équipe affirme qu'un objet passant à un périhélie (distance la plus proche du Soleil) à moins de 20 unités astronomiques à une vitesse infinitésimale de moins de 6 km/s, aurait pu avoir un impact sur l'ordre orbital que nous observons.

Selon eux, il y a une chance sur 100 qu'un visiteur interstellaire ait pu créer l'orbite que nous observons aujourd'hui. C'est bien plus probable que ne le suggéraient les théories précédentes.

En utilisant des simulations et des valeurs approximatives des caractéristiques des corps invités comme ci-dessus, l'équipe a conclu que cette théorie est la plus appropriée pour expliquer l'ordre des planètes dans le système solaire aujourd'hui.

Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/cai-gi-da-quyet-dinh-trat-tu-quy-dao-cua-cac-hanh-tinh-trong-he-mat-troi-20241213012045937.htm