L'astronomie

Origine du système solaire (II)

Origine du système solaire (II)

Ces dernières années, certains astronomes ont proposé que la force initiatrice de la formation de notre système solaire soit l'explosion d'une supernova.

On peut imaginer qu'un vaste nuage de poussière et de gaz qui existerait déjà, relativement inchangé, depuis des milliards d'années, se serait avancé dans les quartiers d'une étoile qui venait d'exploser comme une supernova.

L'onde de choc de cette explosion, la vaste explosion de poussière et de gaz qui se formeraient en traversant le nuage presque inactif que j'ai mentionné compresserait ce nuage, intensifiant ainsi son champ gravitationnel et initiant la condensation qui accompagne Formation d'étoiles

Si c'est ainsi que le Soleil a été créé, qu'est-il arrivé aux planètes? D'où venaient-ils? La première tentative pour obtenir une réponse a été avancée par Emmanuel Kant en 1755 et, indépendamment, par l'astronome et mathématicien français Pierre Simón de Laplace, en 1796. La description de Laplace était plus détaillée.

Selon la description de Laplace, l'énorme nuage de matière contractante était en phase rotative au début du processus. Lors de la contraction, sa vitesse de rotation a été augmentée, de la même manière qu'un patineur tourne plus vite lorsqu'il prend ses bras. Cela est dû à la «conversion de moment angulaire». Puisque ce moment est égal à la vitesse du mouvement par la distance du centre de rotation, lorsque cette distance diminue, la vitesse du mouvement augmente en compensation.

Selon Laplace, à mesure que la vitesse de rotation du nuage augmentait, il a commencé à projeter un anneau de matière depuis son équateur, en rotation rapide. Cela a quelque peu diminué le moment angulaire, de sorte que la vitesse de rotation du nuage restant a été réduite; mais en continuant à se contracter, il a de nouveau atteint une vitesse qui lui a permis de projeter un autre anneau de matière. Ainsi, le Soleil laissait derrière lui une série d'anneaux (nuages ​​de matière, sous forme de beignets), qui se condensaient lentement, pour former les planètes; Au fil du temps, ils ont expulsé à leur tour de petits anneaux, qui ont donné naissance à leurs satellites.

À cause de cette vue, que le système solaire a commencé comme un nuage ou une nébuleuse, et depuis Laplace a montré la nébuleuse d'Andromède (qui n'était alors pas connue pour être une vaste galaxie d'étoiles, mais qui était supposée être un nuage de poussière et de gaz en rotation), cette suggestion est devenue une hypothèse nébulaire.

Le hypothèse nébulaire Laplace semblait très bien correspondre aux principales caractéristiques du système solaire, et même à certains de ses détails. Par exemple, les anneaux de Saturne pourraient être ceux d'un satellite qui ne s'est pas condensé car, en se joignant, un satellite de taille respectable aurait pu se former. De même, les astéroïdes qui tournaient, dans une ceinture autour du Soleil, entre Mars et Jupiter, pourraient être des condensations de parties d'un anneau qui ne se seraient pas jointes pour former une planète. Et lorsque Helmholtz et Kelvin ont élaboré des théories qui attribuaient l'énergie du Soleil à sa lente contraction, les hypothèses semblaient parfaitement correspondre à la description de Laplace.

L'hypothèse nébulaire est restée valable pendant la majeure partie du XIXe siècle. Mais avant la fin, il a commencé à montrer des faiblesses. En 1859, James Clerk Maxwell, lors de l'analyse mathématique du anneaux de Saturne, a conclu qu'un anneau de matière gazeuse projeté par n'importe quel corps ne pouvait se condenser qu'en une accumulation de petites particules, qui formeraient de tels anneaux, mais ne pourrait jamais former un corps solide, car les forces gravitationnelles fragmenteraient l'anneau avant sa condensation va se matérialiser.

Le problème de l'élan angulaire s'est également posé. C'est que les planètes, qui ne constituaient qu'un peu plus de 0,1% de la masse du système solaire, contenaient cependant 98% de leur moment angulaire! En d'autres termes: le Soleil n'a conservé qu'une petite fraction de la quantité de mouvement angulaire du nuage d'origine.

Comment la quasi-totalité du moment angulaire a-t-elle été transférée aux petits anneaux formés à partir de la nébuleuse? Le problème est compliqué pour vérifier que, dans le cas de Jupiter et de Saturne, dont les systèmes satellites leur donnent l'apparence de systèmes solaires miniatures et qu'ils ont vraisemblablement été formés de la même manière, le corps planétaire central conserve le plus de moment angulaire.

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