Accrétion de la terre?

[MisterH]

Bien le bonjour, sait-on si la terre c'est formée sur une orbite plus près du soleil pour ensuite migrer à son orbite actuel?

Question deux: est-il possible que 2 planètes partagent un même orbite?

Merci et joyeuses fêtes!
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[Gilgamesh]

Bien le bonjour, sait-on si la terre c'est formée sur une orbite plus près du soleil pour ensuite migrer à son orbite actuel?

Question deux: est-il possible que 2 planètes partagent un même orbite?

Merci et joyeuses fêtes!

Si on prend le modèle (relativement consensuel) du Grand Tack, pour les planètes intérieures on a une formation collisionnelle a partir d'un grand nombre de petit corps (essentiellement silicatés, en rouge, plus quelque petits corps glacés, en bleu sur le schéma), répartis sur des millions d'orbites fortement elliptiques entre 0 et 3 UA. Le scénario de migration planétaire (type I) pour une planète de taille terrestre impliquerait une présence encore massive de gaz après de la formation. Là, ce n'est pas le cas, le disque est dégazé et l'orbite final résulte d'une somme de collision de planétésimaux.

Deux planètes qui partagent une orbite très proches (elles ne peuvent pas être exactement à la même distance, au mètre près) vont avoir des vitesses orbitales légèrement différentes (loi de Képler), et vont donc forcément se croiser. Autrement dit, c'est une situation instable, qui finit forcément par une fusion des deux corps, ou plus rarement par la mise en orbite des deux autours du barycentre commun. C'est le processus même par lequel une planète nettoie son sillon planétaire.


Simulation showing the Grand Tack model. Credit: Walsh, et al.

[Amanuensis]

Deux planètes qui partagent une orbite très proches (elles ne peuvent pas être exactement à la même distance, au mètre près) vont avoir des vitesses orbitales légèrement différentes (loi de Képler), et vont donc forcément se croiser. Autrement dit, c'est une situation instable, qui finit forcément par une fusion des deux corps, ou plus rarement par la mise en orbite des deux autours du barycentre commun. C'est le processus même par lequel une planète nettoie son sillon planétaire.

Quid du cas de Pluton et Orcus?

(Je sais que ce ne sont pas des planètes, mais la question se pose quand même.)

Il y a aussi le cas des astéroïdes troyens. Ne peut-on imaginer une situation semi-stable, e.g., durant des centaines de millions d'années? (J'écris comme ça parce que de toutes manières aucune orbite n'est stable à très long terme.)

[Olivzzz]

Quid du cas de Pluton et Orcus?

Bien l'bonjour.

Après un peu de wikilecture : Pluton et Orcus sont en effet copains d'orbite mais tous les deux sont en résonance 2:3 avec de Neptune : Quand le grand Neptune boucle 2 révolutions autour du Soleil, les petiots en bouclent chacun 3. Ainsi il n'y a en pas un qui va plus vite que l'autre au risque de le percuter.

Les astéroïdes troyens, eux, sont des petits pots-de-colle qui squattent les points de Lagrange 4 ou 5 d'un corps plus massif, typiquement Jupiter mais pas que. Ainsi pas de risque de collision non plus, ces 2 points de Lagrange étant stables.

J'aurai appris quelque chose à Noël cette année moi.

Bonnes fêtes !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Je savais cela, c'est bien pour cela que je citais ces cas.

Mais question était pourquoi sont-ce des exceptions à la règle générale?

Dans le cas des troyens, il me semble que cela n'est stable que si les masses sont m << m planète << m Soleil ; a contrario, deux planètes de masses pas trop différentes ne pourraient pas stabiliser ainsi. Correct?

Pour Pluton et Orcus, j'imagine aussi que la stabilisation vient de Neptune, mais je ne suis pas sûr que la résonance en période avec Neptune suffise à expliquer la stabilité.

[MisterH]

Bonjour. Peut-on dire que Téa aurait été formé dans l'orbite proche de celle de la terre et que la collision (loi de képler oblige) était inévitable? Donc au début il y avait trois planètes dans la zone payante pour les conditions propices à la vie. Existe-t-il des hypothèses autres pour Téa?

Merci!

[vanos]

Bonsoir,

Pas Téa mais Théia.

[MisterH]

Merci Vanos pour la correction

[Tawahi-Kiwi]

Bonjour. Peut-on dire que Téa aurait été formé dans l'orbite proche de celle de la terre et que la collision (loi de képler oblige) était inévitable? Donc au début il y avait trois planètes dans la zone payante pour les conditions propices à la vie. Existe-t-il des hypothèses autres pour Téa?

Merci!

Geochimiquement, Theia s'est en effet probablement formee dans le voisinage de la Terre. Elle est differente, mais pas suffisamment pour venir de tres loin.

au niveau mecanique celeste, et pour conserver la Terre apres impact, il semble necessaire que Theia soit sur l'orbite terrestre, probablement a un point Lagrange, comme les troyens.

Comme Amanuensis l'a mentionne, deux planetes de masses pas trop differentes sur la meme orbite n'est pas tres stable (surtout avec d'autres astres dans le voisinage) et le systeme Terre-Theia a cesse d'exister assez rapidement avec la collision basse vitesse qui a permis la formation de la Lune.

T-K

[MisterH]

Bonjour. Si Théa et la Terre se sont frappées est-ce que la terre a eu un anneau pendant longtemps ou la lune probablement formée d'un gros résidut d'impact a rapidement fait le ménage. Avons nous une idée d'où la collision ( région) est arrivée?

Merci!

[vanos]

Bonjour,

C'est une page Wikipédia (donc pas sûr) mais vous y trouverez une intéressante animation qui explique comment Théia et la Terre seraient entrés en collision. Pour cela cliquez ici.

[Gilgamesh]

Pas vraiment en anneau non,
une simulation ici :
https://www.youtube.com/watch?v=Fwl_JBQtH9o

source : http://www.boulder.swri.edu/~robin/

[vanos]

Avons nous une idée d'où la collision ( région) est arrivée?

Merci!

Au moment de la collision, la croûte terrestre n'était pas encore entièrement solidifiée, aucune chance dès lors de savoir où.

[Tawahi-Kiwi]

Au moment de la collision, la croûte terrestre n'était pas encore entièrement solidifiée, aucune chance dès lors de savoir où.

Au moment de la collision, elle l'etait, meme si relativement fine (quelques kilometres); l'energie apportee par la collision a neanmoins probablement provoque un second ocean magmatique temporaire qui aurait efface toute trace (et cela en oubliant la tectonique posterieure qui a de toute facon effacer tout).

T-K

[MisterH]

Bonjour. Sur la simulation que M.Gilgamesh nous réfère, Théia semble avoir soit une orbite inverse à celle de la terre ou une plus grande vitesse de déplacement que
la Terre. Est-ce possible?

Les deux planètes ont du persister assez longtemps comment se fait-il que la terre était plus grosse car les deux semblaient s'alimenter de la même orbite et matière?

Merci!

[vanos]

Bonjour. Sur la simulation que M.Gilgamesh nous réfère, Théia semble avoir soit une orbite inverse à celle de la terre ou une plus grande vitesse de déplacement que
la Terre. Est-ce possible?

En mécanique céleste pure le sens inverse est fort peu probable mais plus vite oui, il suffit pour ça que Théia ait eu une orbite elliptique et qu'elle se trouvait alors à son périhélie.

[Gilgamesh]

Il me semble que dans ce cas on peut faire l'économie même d'une autre orbite. La vitesse relative Terre-Theia est simplement la vitesse de libération, du fait de l'attraction des deux masses.