Où sont passés les débris des collisions ayant donné naissance à la Terre ?

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Durant la formation du Système solaire, les planètes telluriques (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) sont supposées avoir été formées par collisions et accrétions entre des corps rocheux plus petits, jusqu’à l’obtention d’un embryon planétaire.

Il manque des débris solides pour expliquer la formation du Système solaire

Ces violentes collisions sont supposées avoir engendré de nombreux débris, qui auraient alors échappé à l’attraction du corps planétaire en formation et se seraient mis en orbite autour du Soleil, formant un disque d’astéroïdes. Ce disque de débris, nous l’observons encore actuellement sous la forme de la ceinture d’astéroïdes principale, qui se situe entre les orbites de Mars et de Jupiter. En principe, les astrophysiciens devraient retrouver dans cette ceinture d’astéroïdes les marqueurs de la formation du Système solaire. Mais ce n’est pas le cas.

La quantité de débris solides orbitant au-delà de Mars n’est pas suffisante pour expliquer la formation de l’ensemble du Système solaire. Certains modèles expliquent cette lacune par le fait qu’une partie des astéroïdes de la ceinture de débris aurait bombardé par la suite les planètes en formation. Mais même dans ce cas, la composition minéralogique des éléments de la ceinture d’astéroïdes ne correspond pas à ce qui est attendu. Il manque en particulier des météorites riches en olivine, qui est le minéral principal composant le manteau des planètes telluriques. Un paradoxe connu sous le nom de « Missing mantle problem » qui reste inexpliqué depuis des décennies.

Système solaire avec la ceinture d'astéroïdes. © Daniel Roberts, Pixabay
Système solaire avec la ceinture d'astéroïdes. © Daniel Roberts, Pixabay

Les roches vaporisées sous la puissance des impacts

Deux chercheurs de l’Université de l’État d’Arizona (États-Unis) ont tenté de résoudre ce problème. Ils ont ainsi simulé et modélisé des collisions de protoplanètes pour étudier les processus thermodynamiques intervenant lors de ces événements. Leurs résultats, publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters, montrent...

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