Formation des systèmes planétaires

[Gilgamesh]

Une des conférences les plus synthétiques que je connaisse sur la formation des systèmes planétaires. Qui rend compte à la fois des statistiques actuelles qu'on peut faire sur les systèmes exoplanétaires (pourquoi tant de super-terres ?) et des singularités du système solaire avec le scénario du Grand Tak et du Modèle de Nice. Comptez 1 heure.

La formation du Système Solaire et l’évolution des systèmes planétaires

Colloque de l'Orme du 16 avril 2015 Par Alessandro MORBIDELLI, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice

La découverte de nombreux systèmes planétaires extrasolaires a montré que le Système Solaire est atypique. Les planètes géantes extrasolaires ont souvent des orbites de plus petits rayons et de plus grandes excentricités que les géantes du système solaire. Environ la moitié des étoiles semblent abriter un système de « super-Terres » sur des orbites à courtes périodes, totalement absentes dans notre système.

D’où vient la grande diversité de structure des systèmes observés et quels sont les mécanismes génériques de la formation planétaire ? Un mécanisme semble universel: les planètes migrent, en raison de leurs interactions gravitationnelles avec le disque de gaz et les « planétésimaux » dans lesquels elles se forment.

Un autre mécanisme semble agir fréquemment: les planètes évoluent vers des configurations instables, induisant une reconfiguration brutale du système, souvent avec collision ou éjection des planètes, jusqu'à atteindre une nouvelle structure orbitale, stable sur une échelle temporelle plus longue. Le Système Solaire ne semble pas avoir fait exception à ces deux mécanismes. La grande diversité des systèmes planétaires semble résulter du caractère intrinsèquement chaotique du schéma accrétion-évolution.
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[tezcatlipoca]

Bonjour,

Merci beaucoup pour nous avoir proposé cet exposé magistral d'A. Morbidelli, une synthèse certes, mais d'une grande densité.

Quid de la théorie de Steven Desch qui voyait une inversion dans les éloignements orbitaux d'Uranus et Neptune lors de la formation du système solaire. Alessandro ne retient pas cette hypothèse et ne lui accorde pas même quelques mots...

[invite51d17075]

bonjour et pardon Gil d'avoir une première réaction sans avoir vu ton lien en entier.
concernant Uranus et Neptune , j'avais gardé l'idée ( peut être erronée ) qu'elles avaient été d'un certaine manière "éjectées" suite aux conjonctions ( tous les deux ans ) entre les maousses Jupiter et Saturne.
Pour la spécificité de notre système, je ne suis pas certain que notre échantillon d'exo planètes connues soit vraiment pertinent.
( bien plus facile à détecter par les transits et donc favorable à la détection de grosses massives près de leurs astres ).
est ce que je me trompe ?
Cdt

[tezcatlipoca]

...concernant Uranus et Neptune , j'avais gardé l'idée ( peut être erronée ) qu'elles avaient été d'un certaine manière "éjectées" suite aux conjonctions ( tous les deux ans ) entre les maousses Jupiter et Saturne...

Bonsoir,

J'évoquais justement dans le post précédent une des versions déclinées de cette "éjection" (Théorie de Steven Desch).

Mais je dirais plutôt que ces planètes furent, seulement, repoussées par l'action gravitationnelle combinée de Jupiter et Saturne.
Et ce fût d'ailleurs le cas lorsque sous l'influence de Saturne, le rapprochement au Soleil de Jupiter va s'inverser.

Même si A. Morbidelli ne l'explique pas dans sa conférence, c'est bien ce qui résulta des phénomènes mécaniques qu'il expose.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Bonjour,

Merci beaucoup pour nous avoir proposé cet exposé magistral d'A. Morbidelli, une synthèse certes, mais d'une grande densité.

Quid de la théorie de Steven Desch qui voyait une inversion dans les éloignements orbitaux d'Uranus et Neptune lors de la formation du système solaire. Alessandro ne retient pas cette hypothèse et ne lui accorde pas même quelques mots...

Ben tu vois, je n'en n'avais pas non plus entendu parlé.

J'ai trouvé cette page qui l'explique en anglais, rien en français.

http://news.nationalgeographic.com/n...anet-swap.html

[Gilgamesh]

Pour la spécificité de notre système, je ne suis pas certain que notre échantillon d'exo planètes connues soit vraiment pertinent.
( bien plus facile à détecter par les transits et donc favorable à la détection de grosses massives près de leurs astres ).
est ce que je me trompe ?
Cdt

Bien sûr que les statistiques sont corrigées de ce biais de détection. L'échantillon des exoplanète détectée est aujourd'hui suffisamment pour pouvoir commencer à faire ce genre de stat "dé-biaisées". Et un des premier résultat, c'est le fait que près de la moitié des systèmes contiennent des SEN, cad des "super-terre mini neptune", intermédiaire entre les tellurique et les géantes glacée. C'est à dire un type planétaire qui n'existe pas dans notre système.

[Geb]

Bonsoir,

Merci Gilgamesh d’avoir partagé cette conférence.

Un quart des papiers que Morbidelli a écrits ou co-écrits entre 1998 et 2012 pourraient sans doute être qualifiés de "révolutionnaire". Donc, il n’y a rien d’étonnant à ce qu’il ait des choses très intéressantes à raconter.

En outre, les précédentes conférences que j’ai vu de lui, la première en 2009 et la deuxième en 2011 étaient toutes aussi intéressantes : il y aurait beaucoup de choses à dire, mais dans celle de 2009 je me rappelle avoir été très intéressé lorsqu’il faisait l’historique des travaux de Doug Lin, qui avait anticipé, au début des années 1980, la découverte des « Jupiter chauds ». On dit partout dans la presse que c’était une découverte totalement inattendue en 1995. Je trouvais intéressant qu’il parvienne à nuancer ces propos, références à l’appui.

- Le grand bombardement tardif du système solaire (96 minutes, 2009).

Dans sa conférence de 2011 (en anglais), il avait fait la synthèse des travaux récents sur les modèles du « Grand Tack », de la « E-belt », du « Late, Late Heavy Bombardment », etc. Je me souviens qu’il annonçait également, dans la conférence de 2011, que la synthèse de ces travaux seraient de nature à indiquer que, contrairement à ce que l’on pensait depuis l’émergence du concept de Late Heavy Bombardment au milieu des années 1970, Morbidelli pense plutôt aujourd’hui que, depuis l’époque de la formation de la Lune, la Terre n’aurait probablement jamais plus connu d’impacts météoritiques capables de vaporiser d’éventuels océans en surface. Il reprend aussi les travaux qui expliquent de manière plausible la relative petitesse de la planète Mars.

- Terrestrial planet formation : A new perspective

Quid de la théorie de Steven Desch qui voyait une inversion dans les éloignements orbitaux d'Uranus et Neptune lors de la formation du système solaire. Alessandro ne retient pas cette hypothèse et ne lui accorde pas même quelques mots...

D'après les quelques publications co-écrites par Morbidelli qui citent le travail de Desch (Lunine et al., 2011; Raymond et al., 2014), qui est traité dans l'article que tu cites (Desch, 2007), la principale différence entre le modèle de Desch et le modèle de Nice, c'est que Desch postule un profil de distribution de masse du disque protoplanétaire plus dense (-2 en exposant) que celle du modèle de Nice (-3/2 en exposant).

Or, depuis 2014, il y a des études qui mettent en doute l'existence de disque protoplanétaire aussi denses que ceux postulés par Desch (2007), voire même qu'il n'y a pas de "modèle universel" (Raymond & Cossou, 2014), même si des observations beaucoup plus précises d'ALMA (voire par exemple Powell et al., 2017) seront de nature à éclairer cette question.

Cordialement.

[Geb]

Quid de la théorie de Steven Desch qui voyait une inversion dans les éloignements orbitaux d'Uranus et Neptune lors de la formation du système solaire. Alessandro ne retient pas cette hypothèse et ne lui accorde pas même quelques mots...

Un autre petit détail, mais qui est tout de même important : le modèle de Nice postule également une "inversion des places" d'Uranus et Neptune. C'est juste que dans le modèle de Desch, cette inversion a lieu beaucoup plus tôt (inversion < 10 millions d'années après la formation des chondres) que dans le modèle de Nice (inversion ~600 millions d'années après la formation des chondres). La différence entre les deux modèles, c'est vraiment cette distribution en densité. En outre, comme on le comprend bien dans la conférence de 2011 de Morbidelli (voir mon message précédent), le "modèle standard" de la formation du système solaire a beaucoup évolué ces 12 dernières années (c'est-à-dire depuis la proposition du modèle de Nice). Autrement dit, le modèle de Nice a été "amélioré" à maintes reprises depuis.

Cordialement.

[tezcatlipoca]

@ Geb,

Je te suis très reconnaissant pour les éclaircissements que tu fournis.
Effectivement, après que tu l'ais souligné, je me souviens maintenant de cette "inversion de place" Uranus/Neptune prévue dans le modèle de Nice.

Bonne soirée, et au plaisir de te lire encore sur ces thèmes.

[Gilgamesh]

Merci Geb c'est toujours un plaisir de lire toutes les précisions que tu peux apporter sur ces sujets.

[saint.112]

Très intéressante conférence. J'ai appris plein de choses.
Nico

[Geb]

Bonjour,

Pour ceux qui maîtrisent l'anglais, je vous suggère vivement la lecture de l'article de Walsh et al. (2010) sur le modèle du "Grand Tack" et les deux conférences suivantes, au SETI Institute :

Sur le modèle du "Late, Late Heavy Bombardment" (ou Late Archean Bombardment) :

- Did the Late Heavy Bombardment end with a whimper? Evidence from 3.5-3.2 Ga rocks in Archean Barberton region of South Africa (Don Lowe, 7 juillet 2010)

Sur le modèle de la "E-belt" :

- The Great Archean Bombardment, or the Late Late Heavy Bombardment (William Bottke, 20 juillet 2011)

Ce sont quelques uns des modèles actuels qui gagnent à être connus, parmi ceux qui sont venus améliorer le modèle de Nice depuis 2005.

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

- Terrestrial planet formation : A new perspective

J'ai enfin retrouvé la vidéo avec les diapositives de la conférence visibles ici : The dangerous Life of a Habitable Planet

Cordialement.

[invitee6546ae1]

Une des conférences les plus synthétiques que je connaisse sur la formation des systèmes planétaires. Qui rend compte à la fois des statistiques actuelles qu'on peut faire sur les systèmes exoplanétaires (pourquoi tant de super-terres ?) et des singularités du système solaire avec le scénario du Grand Tak et du Modèle de Nice. Comptez 1 heure.

La formation du Système Solaire et l’évolution des systèmes planétaires[/I]

Très intéressant cette vidéo, merci.
Juste un truc qui me tracasse : Je me souviens avoir lu que la "la grande virée de bord" était provoquée par l'entrée en résonance gravitationnelle de Jupiter et Saturne. Or Morbidelli, dans cette conférence, parle plutôt du rôle de "cheval de Troie", pour reprendre son expression, qu'aurait joué Saturne en permettant au gaz de passer à l'intérieur de l'orbite de Jupiter, mais n'évoque pas de phénomène de résonance...