astéroïde

Signes de secousses planétaires précoces

Les scientifiques ont étudié une paire inhabituelle d’astéroïdes et découvert que leur existence indique un réarrangement planétaire précoce dans notre système solaire.

Les secousses planétaires précoces

Ces corps, appelés Patrocle et Ménoetius, sont les cibles de la prochaine mission Lucy de la NASA. Ils ont une largeur d’environ 70 milles et tournent autour l’un de l’autre alors qu’ils encerclent collectivement le Soleil. Ils sont les seuls grands binaires connus dans la population des corps anciens appelés astéroïdes de Troie. Les deux essaims de Troyens orbitent à peu près à la même distance du Soleil que Jupiter, l’un en orbite devant et l’autre derrière le géant gazeux.

« Les chevaux de Troie ont probablement été capturés au cours d’une période dramatique d’instabilité dynamique lorsqu’une escarmouche entre les planètes géantes du système solaire – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – a eu lieu « , a déclaré David Nesvorny, scientifique de l’Institut SwRI. Il est l’auteur principal de l’article « Evidence for Very Early Migration of the Solar System Planets from the Patroclus-Menoetius Binary Jupiter Trojan », publié dans Nature Astronomy. Ce bouleversement a poussé Uranus et Neptune vers l’extérieur, où ils ont rencontré une grande population primordiale de petits corps dont on pense qu’ils sont la source des objets actuels de la ceinture de Kuiper, qui orbitent à la limite du système solaire. « De nombreux petits corps de cette ceinture primordiale de Kuiper ont été dispersés vers l’intérieur, et certains d’entre eux sont devenus des astéroïdes de Troie. »

Une question clé avec ce modèle d’évolution du système solaire, cependant, a été quand il a eu lieu. Dans cet article, les scientifiques démontrent que l’existence même du couple Patrocluse-Ménoetius indique que l’instabilité dynamique entre les planètes géantes a dû se produire dans les 100 premiers millions d’années de la formation du système solaire.

Des modèles récents de formation de petits corps suggèrent que ces types de binaires sont des restes des tout premiers temps de notre système solaire, lorsque des paires de petits corps pourraient se former directement à partir d’un nuage de « cailloux » qui s’effondre.

Les instabilités dynamiques antérieures

« Les observations de la ceinture de Kuiper d’aujourd’hui montrent que de tels binaires étaient très courants dans l’Antiquité « , a déclaré le Dr William Bottke, directeur du département d’études spatiales de SwRI, qui a cosigné l’article. « Seules quelques-unes d’entre elles existent maintenant dans l’orbite de Neptune. La question est de savoir comment interpréter les survivants. »

Si l’instabilité avait été retardée de plusieurs centaines de millions d’années, comme le suggèrent certains modèles d’évolution du système solaire, les collisions à l’intérieur du disque primordial à petit corps auraient perturbé ces binaires relativement fragiles, ne laissant rien à capturer dans la population troyenne. Des instabilités dynamiques antérieures auraient laissé plus de binaires intacts, augmentant la probabilité qu’au moins un binaire ait été capturé dans la population troyenne. L’équipe a créé de nouveaux modèles qui montrent que l’existence du binaire Patroclus-Menoetius indique fortement une instabilité antérieure.

Ce modèle d’instabilité dynamique précoce a des conséquences importantes pour les planètes terrestres, en particulier en ce qui concerne l’origine des grands cratères d’impact sur la Lune, Mercure et Mars qui se sont formés il y a environ 4 milliards d’années. Les impacteurs qui ont creusé ces cratères sont moins susceptibles d’avoir été projetés des régions extérieures du système solaire. Cela pourrait signifier qu’elles ont été fabriquées par des restes de petits corps du processus de formation de la planète terrestre.

Ce travail souligne l’importance des astéroïdes de Troie pour éclairer l’histoire de notre système solaire. On en apprendra beaucoup plus sur le binaire Patroclus-Menoetius lorsque la mission Lucy de la NASA, dirigée par le Dr Hal Levison, scientifique de SwRI et co-auteur de l’article, étudiera le couple en 2033, aboutissant à une mission de 12 ans pour visiter les deux essaims troyens.

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