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Science.-Deux étapes pour la formation du système solaire

22/01/2021 Les protoplanètes terrestres internes s'accumulent précocement, héritent d'une quantité substantielle de 26Al radioactif, et fondent ainsi, forment des noyaux de fer et dégazent rapidement leurs abondances volatiles primordiales.  MARK A GARLICK / MARKGARLICK.COM POLITIQUE DE RECHERCHE ET TECHNOLOGIE 22/01/2021 Les protoplanètes terrestres internes s’accumulent précocement, héritent d’une quantité substantielle de 26Al radioactif, et fondent ainsi, forment des noyaux de fer et dégazent rapidement leurs abondances volatiles primordiales. MARK A GARLICK / MARKGARLICK.COM POLITIQUE DE RECHERCHE ET TECHNOLOGIE

MADRID, 22 ANS (EUROPA PRESS)

Un processus de formation en deux étapes du système solaire primitif peut expliquer la chronologie et la répartition du contenu volatil et isotopique du système solaire interne et externe.

Une étude publiée dans Science présente un nouveau cadre théorique sur la formation et la structure du système solaire qui peut expliquer plusieurs caractéristiques clés des planètes terrestres (telles que la Terre, Vénus et Mars), le système solaire externe (comme Jupiter) et la composition de astéroïdes et météorites.

Le travail de l’équipe, composé de chercheurs de l’Université d’Oxford, de l’Université de Munich, de l’École polytechnique fédérale de Zurich, du Géo-Institut bavarois de géochimie et de géophysique expérimentale (BGI Bayreuth) et de l’Université de Zurich, s’appuie sur et se connecte avec le les progrès récents de l’astronomie, c’est-à-dire des observations d’autres systèmes solaires lors de leur formation, et de la météorologie (expériences de laboratoire et analyse de la teneur en isotopes, fer et eau des météorites).

La combinaison suggérée de phénomènes astrophysiques et géophysiques au cours de la première phase de formation du Soleil et du système solaire lui-même peut expliquer pourquoi les planètes du système solaire interne sont petites et sèches avec peu d’eau en masse, tandis que les planètes du système solaire externe Ils sont plus gros et humides avec beaucoup d’eau.

La recherche explique le record de météorite formant des planètes en deux étapes différentes. Les protoplanètes terrestres internes se sont développées tôt et se sont réchauffées en interne à cause d’un fort déclin radioactif; cela les a asséchés et a séparé la population planétaire intérieure et sèche de la population extérieure et humide. Cela a plusieurs implications pour la distribution et les conditions de formation nécessaires des planètes comme la Terre dans les systèmes planétaires extrasolaires.

Des expériences numériques menées par l’équipe interdisciplinaire ont montré que les chronologies relatives d’apparition précoce et de fin d’accrétion prolongée dans le système solaire interne, et d’un début tardif et d’une accrétion plus rapide des planètes externes du système solaire peuvent s’expliquer par deux époques de formation distinctes. planétésimaux, les éléments constitutifs des planètes.

Des observations récentes de disques formant des planètes ont montré que les plans médians des disques, où se forment les planètes, peuvent avoir des niveaux de turbulence relativement faibles. 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 une explosion précoce de la formation planétésimale. dans le système solaire intérieur et un plus tardif et plus éloigné.

Les deux épisodes de formation distincts des populations planétésimales, qui accumulent plus de matière du disque environnant et par collisions mutuelles, aboutissent à des modes géophysiques d’évolution interne différents pour les protoplanètes en formation.

Le Dr Tim Lichtenberg du Département de physique atmosphérique, océanique et planétaire de l’Université d’Oxford et auteur principal de l’étude note: «Les différents intervalles de temps de formation de ces populations planétésimales signifient que leur moteur thermique interne de désintégration radioactive diffère considérablement. “.

Les planétésimaux du système solaire interne sont devenus très chauds, développant des océans magmatiques internes, formant rapidement des noyaux de fer et dégazant leur contenu volatil initial, entraînant finalement des compositions de planète sèche. En comparaison, les planétésimaux du système solaire externe se sont formés plus tard et ont donc subi beaucoup moins de chauffage interne et ont ainsi limité la formation de noyaux de fer et la libération de substances volatiles.

Ainsi, le système solaire interne sec formé au début et le système solaire externe humide formé plus tard se sont installés sur deux chemins d’évolution différents très tôt dans leur histoire. Cela ouvre de nouvelles voies pour comprendre les origines des premières atmosphères des planètes semblables à la Terre et la place du système solaire dans le contexte du recensement exoplanétaire à l’échelle de la galaxie, notent les auteurs.