Une étoile qui passe peut être responsable de plus des trois quarts des lunes de notre système solaire Alors que le voyageur stellaire a projeté des corps rocheux massifs dans notre voisinage cosmique, suggère une nouvelle étude.
Ce nouveau modèle remet en question les notions existantes sur la façon dont le système solaire est devenu ce qu’il est aujourd’hui.
Les planètes géantes du système solaire sont célèbres pour leurs nombreuses lunes. Saturne mène actuellement, avec 146 lunes au dernier décompte, avec Jupiter La Lune de la Terre est la deuxième à 95. Beaucoup de ces lunes ressemblent à la Lune de la Terre à bien des égards. Par exemple, elles tournent autour de leurs planètes parentes dans le même sens que celui de la rotation de ces dernières. De plus, ces lunes, appelées lunes régulières, suivent des trajectoires presque circulaires qui partagent un plan avec les équateurs des planètes.
Mais certains satellites sont bien plus étranges. Phoebel’une des lunes les plus étranges de Saturne. Elle a une orbite ovale et inclinée sur laquelle elle se déplace dans la direction opposée à celle de Saturne, un mouvement décrit comme rétrograde. En fait, les satellites comme Phoebe, également appelés lunes irrégulières, sont trois fois plus nombreux que les satellites réguliers dans le système solaire.
Les scientifiques ont précédemment attribué l’existence de lunes irrégulières au mouvement de Neptune à travers le système solaire, selon William Bottkeun scientifique planétaire du Southwest Research Institute de Boulder, dans le Colorado. La plupart des astronomes pensent qu’une étape cruciale dans l’évolution du système solaire a été la migration de Neptune vers l’extérieur à travers le précurseur de la ceinture de Kuiper. Aujourd’hui, la ceinture s’étend sur une distance comprise entre 30 et 50 fois la distance entre la Terre et le Soleil, mais dans le système solaire primitif, la proto-ceinture de Kuiper se trouvait beaucoup plus près du Soleil.
Cela a déstabilisé les corps rocheux de la ceinture de Kuiper, envoyant la plupart d’entre eux à proximité des planètes géantes. De là, des objets avec certaines orbites pourraient être « capturés » par les planètes géantes, a déclaré Bottke à Live Science dans un courriel.
Cependant, ce scénario ne peut pas expliquer certains aspects des lunes irrégulières. Par exemple, peu d’entre elles ont une couleur très rouge. Mais la nouvelle étude, publiée le 4 septembre dans Lettres du journal astrophysiqueexplique ces bizarreries en fournissant une théorie alternative : une étoile passante aurait « repoussé » les lunes sur place.
Susanne Pfalznerpremier auteur de l’étude et professeur d’astronomie au centre de supercalcul de Jülich en Allemagne, a déclaré à Live Science par courrier électronique qu’elle avait été inspirée à explorer cette possibilité après une expérience différente. étude ont montré qu’une étoile survolant le système solaire projetait des objets de la ceinture de Kuiper (KBO) à proximité des planètes.
Pfalzner et ses collègues ont donc simulé le mouvement d’une étoile qui passerait devant le système solaire adolescent. Cette étoile, dont la masse équivalait à environ quatre cinquièmes de celle du Soleil actuel, devait passer à une distance d’environ 110 fois celle de la Terre. Les chercheurs ont calculé comment la gravité du Soleil et de l’étoile en visite modifiait les trajectoires de milliers d’étoiles en visite. L’équipe a ensuite étudié l’évolution des orbites de ces étoiles en un milliard d’années.
Les simulations des chercheurs ont montré que si l’étoile visiteuse passait à un angle de 70 degrés par rapport au plan de l’écliptique (le plan dans lequel la Terre tourne autour du Soleil), elle catapultait environ 7 % des satellites de la constellation du Cairn le long d’orbites allongées et ovales qui les amenaient près des planètes géantes. Beaucoup d’entre elles (en particulier celles dont les nouvelles trajectoires les amenaient près de Jupiter ou de Saturne) avaient des orbites rétrogrades, et peu étaient très rouges (deux tendances que les lunes irrégulières présentent aujourd’hui).
Les chercheurs ont découvert qu’au cours d’un milliard d’années, l’étoile qui passait a expulsé près de 85 % des KBO du système solaire. Ceux qui n’ont pas été éjectés ont formé les lunes irrégulières, ont expliqué les chercheurs.
Les résultats de ces simulations « ont été une surprise totale », a déclaré Pfalzner. L’un des avantages de ce modèle est qu’il est plus simple que les modèles plus anciens, car il peut expliquer à la fois la formation des lunes irrégulières et le comportement des KBO. De plus, les passages stellaires sont assez fréquents : environ 140 millions d’étoiles dans le ciel. Voie lactée j’ai probablement déjà vécu de tels survols.
Cependant, les conclusions de l’étude ne sont pas partagées par tous. Bottke, qui n’a pas participé à l’étude, a noté qu’« un passage aussi incroyablement proche, même à l’époque où notre système solaire était dans un amas stellaire, semble très peu probable du point de vue des probabilités. Une rencontre stellaire suffisamment proche pour capturer des satellites irréguliers autour des planètes géantes perturberait aussi probablement les orbites de ces planètes géantes, suffisamment pour que nous puissions observer ces effets sur leurs orbites aujourd’hui ».
