Des nouvelles découvertes sur les planètes extérieures du Système solaire
Une étude récente indique que les régions extérieures du Système solaire, comprenant Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, pourraient ne pas rester épargnées après la fin de vie du Soleil. Initialement considérées comme relativement sûres pour des milliards d’années, de nouvelles découvertes suggèrent qu’à mesure que le Soleil épuisera son carburant, les orbites de ces planètes deviendront irrégulières, rapporte 24brussels.
Selon cette recherche, trois milliards d’années après la transformation du Soleil en géante rouge, les orbites de ces planètes seront amenées à s’intersecter, ce qui pourrait entraîner des collisions. Ces résultats de simulation remettent en question les notions existantes concernant les types d’exoplanètes pouvant orbiter autour d’autres étoiles.
Dans environ cinq milliards d’années, après avoir épuisé son noyau d’hydrogène, le Soleil va s’étendre et devenir une géante rouge. À ce stade, sa taille augmentera d’un facteur de 100, et il pourrait engloutir Mercure, Vénus et peut-être même la Terre. Après cette expansion, le Soleil se contractera, laissant derrière lui un noyau dense connu sous le nom de naine blanche.
Les scientifiques supposaient précédemment que les quatre planètes extérieures allaient traverser cette phase avec un minimum de perturbation. Une étude menée en 1998 avait proposé que le gaz expulsé par les couches externes du Soleil pousserait ces planètes plus loin, doublant ainsi leur rayon orbital. Seule une influence gravitationnelle d’une étoile passant à proximité pourrait perturber cet agencement, un événement estimé se produire une fois tous les quintillions d’années.
Ces suppositions reposaient sur l’idée que le Soleil perdrait ses couches externes progressivement. Cependant, des observations récentes indiquent que la perte de masse se produit de manière sporadique : des flux de plasma expulsent des nuages de gaz, à l’image d’un Soleil qui « crache » des amas de matière dans l’espace.
Jim Fuller, professeur d’astrophysique théorique au California Institute of Technology et co-auteur de la nouvelle étude, a déclaré : « Essentiellement, cela ressemble à des éjections de masse coronale, mais à une échelle bien plus grande. »
Chaque « amas » exerce une force inverse sur l’étoile, semblable à l’effet du recul d’une arme à feu lorsqu’elle est tirée. Bien que chaque poussée soit minime—déplaçant le Soleil de quelques mètres par seconde—une succession de ces poussées peut s’accumuler pour modifier la vitesse du Soleil de plusieurs centaines de mètres par seconde. Les astronomes ont précédemment observé des naines blanches dans d’autres systèmes stellaires subissant des « poussées » similaires.
Fuller a expliqué les implications de ces « poussées » à Konstantin Batygin, l’auteur principal de l’étude, ce qui a conduit à une prise de conscience de leur impact potentiel sur l’évolution de notre propre Système solaire. Ces « poussées » modifient l’influence gravitationnelle que le Soleil exerce sur les corps célestes environnants.
Pour analyser comment la perte de masse du Soleil affectera les planètes extérieures, Batygin a effectué des simulations informatiques de notre étoile et de ses planètes extérieures. Il a évalué trois scénarios : le Soleil perd massivement sa masse de manière graduelle ; le Soleil expulse des amas sporadiques durant l’ensemble de sa phase de géante rouge ; et le Soleil expulse des amas uniquement durant les dernières étapes de son évolution. La masse de chaque amas a également varié dans les calculs.
Le premier scénario a produit des résultats conformes aux études antérieures, indiquant que le Système solaire extérieur conserverait presque toutes ses caractéristiques sur des milliards d’années. Les deux autres scénarios ont engendré des résultats radicalement différents. Après avoir effectué 672 simulations, les chercheurs ont découvert que si le Soleil perdait sa masse par « amas » discrets, le chaos s’installerait dans le système des géantes planétaires : ces planètes modifieraient leurs positions, adopteraient des orbites excentriques et pourraient même être complètement éjectées du Système solaire. De plus, dans 96 % des cas où la perte de masse se produisait à travers les plus grands « amas », les planètes entraient en collision et étaient détruites.
Récemment, des scientifiques ont également découvert des traces de magnétisme dans des naines blanches, ce qui pourrait éclairer le processus d’évolution des étoiles après leur phase de « géantes rouges enflées ».
La prochaine phase de recherche devrait s’appuyer sur ces simulations pour approfondir la compréhension de la dynamique planétaire après des événements de perte de masse.
