Lorsque le soleil mourra inévitablement, même le système solaire externe ne sera pas à l’abri du chaos qui en résultera, suggèrent de nouvelles recherches. Les scientifiques ont longtemps pensé que le soleil extérieur système solaire — qui comprend les quatre planètes géantes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – conserverait en grande partie son apparence actuelle pendant des centaines de milliards d’années. Mais une nouvelle étude suggère que les géantes extérieures pourraient développer des orbites aux formes étranges à mesure que le soleil manque de carburant, provoquant le croisement des planètes et leur destruction par collisions dans les trois milliards d’années suivant la transformation du soleil en géante rouge.
Les résultats, publiés le 21 septembre dans Les lettres du journal astrophysiquepourrait changer notre compréhension des types d’exoplanètes en orbite autour de certaines étoiles.
Dans environ 5 milliards d’années, le soleil ballonnera vers l’extérieur sous la forme d’une géante rouge après avoir épuisé tout l’hydrogène de son noyau. Durant cette phase de géante rouge, notre étoile gonflera jusqu’à atteindre 100 fois sa taille actuelle, engloutissant Mercure, Vénus et peut-être même la Terre dans le processus, Nathan Kaïbun planétologue de l’Université d’Oklahoma qui n’a pas été impliqué dans la nouvelle recherche, a déclaré à Live Science dans un e-mail. Suite à ce violent gonflement, le soleil va s’effondrer en un noyau effondré appelé naine blanche.
Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que les quatre planètes extérieures sortiraient relativement indemnes de cette phase. Une simulation de 1998 étude a suggéré que le gaz que le soleil crache depuis ses couches externes pousserait ce quatuor planétaire vers l’extérieur, doublant ainsi le rayon de l’orbite de chaque planète. Seul l’impact gravitationnel d’un étoile en fuite pourrait déstabiliser ce nouvel ordre, et on pense que de tels événements ne se produisent qu’une fois tous les milliards. milliard années.
Recul solaire
Ces prédictions reposaient sur l’hypothèse que le soleil éjecterait ses couches externes en douceur. Cependant, des observations récentes d’étoiles suggèrent une perte de masse plus saccadée, avec des nuages de gaz soulevés par des panaches de plasma au soleil – comme si notre étoile crachait des gouttes de masse. « Ils sont un peu comme éjections de masse coronalesauf beaucoup plus grand, » Jim Fullerprofesseur d’astrophysique théorique à Caltech et co-auteur de la nouvelle étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Chaque « goutte » pousse l’étoile vers l’arrière, de la même manière qu’une balle tirée fait reculer une arme à feu. Bien que chaque poussée soit petite, ne déplaçant le soleil que de quelques pieds par seconde, de nombreuses poussées peuvent, au fil du temps, donner l’équivalent d’un énorme coup de pied qui modifie la vitesse du soleil de plusieurs centaines de pieds par seconde. En fait, les astronomes ont déjà vu des naines blanches subir de tels coups dans d’autres systèmes stellaires.
Lorsque Fuller, qui a étudié ces coups de pied, les a décrits à Constantin Batyguineprofesseur de sciences planétaires à Caltech et premier auteur de l’étude, Batygin « a réalisé que cela aurait des conséquences importantes sur l’évolution de notre propre système solaire », a déclaré Fuller. C’est parce que les coups de pied modifient l’attraction gravitationnelle du soleil sur tout ce qui l’entoure.
Chaos aux portes de la ville
Pour déterminer comment la perte de masse du soleil influencerait les planètes géantes, Batygin a créé des simulations informatiques du soleil et des planètes extérieures. Les chercheurs ont envisagé trois scénarios : si le soleil perdait sa masse en douceur, s’il crachait des blobs de masse distincts pendant tout son évolution en tant que géante rouge, et si le soleil crachait les blobs uniquement au cours de ses dernières étapes. Les chercheurs ont également varié la masse de chaque goutte éjectée.
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Le premier scénario a produit des résultats similaires à ceux des études précédentes, le système solaire externe conservant presque toutes ses caractéristiques pendant des milliards d’années. En revanche, les deux autres cas ont eu des résultats radicalement différents. À l’aide de 672 simulations, les chercheurs ont découvert que si le soleil perdait de la masse en gouttes, les planètes géantes seraient plongées dans le chaos, changeant de place, développant des orbites étrangement ovales et même étant complètement éjectées du système solaire. Le plus dramatique est que dans 96 % des simulations avec les paquets de masse éjectés les plus lourds, les planètes sont détruites lorsqu’elles s’écrasent les unes sur les autres.
Ces évolutions se sont également produites beaucoup plus rapidement – moins de quelques centaines de millions d’années après la transformation du Soleil en naine blanche, ou même pendant la phase géante rouge, dans les scénarios les plus extrêmes.
Les résultats de l’étude suggèrent que des analogues du système solaire externe actuel autour d’étoiles naines blanches sont moins susceptibles d’exister qu’on ne le pensait auparavant. Kaib a noté que les résultats de l’étude suggèrent que les planètes avec des orbites de forme ovale devraient plutôt dominer. On pense que des planètes habitables pourraient exister autour des naines blanchesmais les résultats de cette étude montrent que notre compréhension de ces systèmes stellaires lointains est peut-être incomplète et que ces mondes peuvent, en réalité, être instables.
Voyez à quel point vous connaissez notre voisinage planétaire avec notre
