Comment tout cela a-t-il commencé?
Le Soleil est l’étoile au centre du système solaire, une sphère de plasma chaud qui est
Mais les experts disent que dans environ cinq milliards d'années, l'étoile manquera d'énergie et changera radicalement le système solaire.
Les chercheurs pensent que lorsque le Soleil commence à se lever brusquement, ses couches externes se dilatent jusqu'à ce que l'étoile engloutisse les planètes, y compris la Terre.
Mais l'enquêteur en chef de New de la NASAhorizons, le PhD Alan Stern a découvert que s'il peut tuer n'importe quelle vie sur Terre, il peut également créer des mondes habitables dans les coins les plus froids de l'espace.
Comment le Soleil et la Terre mourront-ils?
Maintenant, le Soleil est une étoile très stable avecl'hydrogène, qui subit une fusion nucléaire, se transformant en hélium et en énergie. L'énergie qui s'échappe du noyau vers les couches supérieures de l'étoile maintient l'état stable du Soleil pendant plus de quatre milliards d'années.
Mais avec le temps, l'hélium s'accumule dans le noyau.Ses réactions nécessitent plus de pression et une température plus élevée, de sorte que l'hélium est maintenant inerte. Il se trouve juste dans le noyau, chauffant lentement. Dans environ 6 milliards d'années, le Soleil manquera d'hydrogène dans son noyau, il rétrécira et chauffera à des températures extrêmes. Finalement, après quelques centaines de millions d'années, les conditions dans le noyau du Soleil deviendront si désastreuses que l'hélium commencera à fondre en carbone et en oxygène. Ils s'accumuleront dans le noyau, générant d'énormes quantités d'énergie.
Tout cela se passe dans les profondeurs du Soleil.Lorsque la fusion de la coquille d’hydrogène commence, les couches externes gonflent, transformant le Soleil en géante rouge.
La taille du Soleil actuelle (1,4 million de km)par rapport au moment où elle est devenue une géante rouge environ 7 milliards d’années plus tard. 1 ua — c'est la distance actuelle entre la Terre et le Soleil, 150 millions de km. Crédit : Una Räisänen.
Quand le Soleil devient une géante rouge, il devientassez grand pour absorber Mercure et Vénus. Ils existeront littéralement à l'intérieur du Soleil pendant un certain temps. En fin de compte, ces planètes s'évaporeront complètement.
Le sort de la Terre n'est pas si clair.Le vent de particules subatomiques, comme le vent solaire l'est maintenant, deviendra beaucoup plus dense. Le soleil perdra suffisamment de masse pour affaiblir sa gravité, ce qui signifie que les orbites des planètes vont s'étendre. Le problème est que la Terre est à peu près à la frontière séparant son absorption par le Soleil géant rouge et assez loin pour éviter ce destin. Cela dépend de la physique détaillée, par exemple de la masse perdue par le Soleil. Dans tous les cas, les conditions sur la planète deviendront insupportables.
Où les terriens s'échappent-ils?
Début 2020 PhD Alan Stern, scientifiquede la NASA, mieux connu comme le principal investigateur de la mission New Horizons pour étudier Pluton et la ceinture de Kuiper, a détaillé le sort de la Terre après que le Soleil soit devenu une géante rouge.
« À la fin de la vie du Soleil — dans la phase géante rouge, la région de la ceinture de Kuiper deviendra une Miami Beach métaphorique.
Le Dr Stern pense que toutes les personnes restantespourrait trouver refuge sur Pluton et sur d’autres planètes naines lointaines de la ceinture de Kuiper, une région au-delà de Neptune remplie de roches spatiales glacées. À mesure que le Soleil grandit, les conditions sur ces mondes changeront radicalement et deviendront plus adaptées.
Aujourd'hui, les planètes naines comme Plutoncontiennent beaucoup de glace d'eau et de matières organiques complexes, et certains d'entre eux ont des océans sous la surface. Mais la température de surface de ces corps extraterrestres est de centaines de degrés en dessous de zéro.
Cependant, lorsque le Soleil devient une géante rouge, la température de surface de Pluton sera à peu près la même que les températures moyennes à la surface de la Terre actuellement.
Une autre étude publiée dans la revueEn astrobiologie en 2003, Stern a évalué les perspectives de vie dans le système solaire externe après qu'une étoile entre dans sa dernière étape de vie. Et trois ans plus tard, il dirigeait le commandement d'une mission spatiale interplanétaire. La sonde envoyée sur Pluton dans le cadre du programme New Frontiers (« Nouveaux Horizons ») vise à approfondir notre compréhension du système solaire.
Qu'y a-t-il au bord du système solaire?
Au-delà de la géante gazeuse Neptune se trouve une zoneespace rempli de corps glacés. Cet espace froid, connu sous le nom de ceinture de Kuiper, contient des milliards d'objets – des milliers de milliards d'objets. vestiges du premier système solaire.
La ceinture de Kuiper est représentée au-delà de l'orbite de Neptune. L'un de ses habitants est Eris, qui se trouve sur une orbite elliptique très inclinée. (Image fournie par la NASA)
En 1943, l'astronome Kenneth Edgeworth a suggéréque des comètes et des corps plus grands pourraient exister en dehors de Neptune. Et en 1951, l'astronome Gerard Kuiper a prédit l'existence d'une ceinture d'objets glacés aux confins du système solaire. Aujourd'hui, les anneaux prédits par cette paire sont connus sous le nom de Kuiper Belt ou Edgeworth-Kuiper Belt.
Malgré sa taille énorme, la ceinture de Kuipern'a été découvert qu'en 1992 par les astronomes Dave Jewitt et Jane Luu. Selon la NASA, la paire de scientifiques "a constamment scruté le ciel pour des objets faibles au-delà de l'orbite de Neptune" depuis 1987, qui a été cataloguée comme "1992 QB1"
Depuis lors, les astronomes ont découvert plusieursobjets intrigants de la ceinture de Kuiper et planètes potentielles de la région. La mission New Horizons de la NASA continue de découvrir des planètes et des objets précédemment cachés, aidant les scientifiques à en apprendre davantage sur cette relique unique du système solaire.
Qu'est-ce que la ceinture de Kuiper?
Comme la ceinture d'astéroïdes, la ceinture de Kuiper estune région laissée par les débuts de l'histoire du système solaire. Comme la ceinture d'astéroïdes, elle a également été formée par une planète géante, bien qu'elle soit plus un disque épais (comme un beignet) qu'une mince ceinture.
La peinture de l'artiste représente un lointainla planète naine Eris au loin avec sa lune Dismonia au premier plan. Tous deux appellent la ceinture de Kuiper leur « chez-soi ». De nouvelles observations montrent qu'Éris est plus petite qu'on ne le pensait auparavant et a presque la même taille que Pluton.
(Image: © ESO / L. Calçada)
Lorsque le système solaire s'est formé, un grandune partie du gaz, de la poussière et des roches se réunissent pour former le soleil et les planètes. Ensuite, les planètes ont transporté la plupart des débris restants vers le Soleil ou à l'extérieur du système solaire. Mais les objets au bord du système solaire étaient suffisamment éloignés pour éviter l'attraction gravitationnelle de planètes beaucoup plus grandes comme Jupiter, et ils ont donc réussi à rester en place alors qu'ils tournaient lentement autour du soleil. La ceinture de Kuiper et son compatriote, le nuage d'Oort plus éloigné et sphérique, contiennent des restes laissés depuis le début de la création du système solaire, peuvent fournir des informations précieuses sur sa naissance.
Selon le modèle de Nice, l'une des propositions proposéesmodèles de la formation du système solaire — La ceinture de Kuiper s'est peut-être formée plus près du Soleil, près de l'endroit où Neptune orbite actuellement. Dans ce modèle, les planètes se sont engagées dans une danse complexe dans laquelle Neptune et Uranus ont changé de place et se sont éloignées du Soleil. À mesure que les planètes s’éloignaient du Soleil, leur gravité pourrait entraîner avec elles de nombreux objets de la ceinture de Kuiper, entraînant de minuscules objets vers l’avant lors de la migration des géantes de glace. En conséquence, de nombreux objets de la ceinture de Kuiper ont été déplacés de la région dans laquelle ils ont été créés vers la partie la plus froide du système solaire.
Partie la plus peuplée de la ceinture de Kuiperest 42-48 fois plus grande que la Terre du Soleil. L'orbite des objets dans cette zone reste largement stable, bien que parfois le cours de certains objets change légèrement lorsqu'ils dérivent trop près de Neptune.
Les scientifiques ont calculé que des milliers de corps d'un diamètre supérieur à100 km (62 mi) orbitent autour du Soleil dans cette ceinture, ainsi que des milliards d'objets plus petits, dont beaucoup sont des comètes à courte période. La région contient également plusieurs planètes naines — des mondes ronds, trop grands pour être considérés comme des astéroïdes, mais trop petits pour être considérés comme des planètes.
Objets de la ceinture de Kuiper
Pluton— la plus grande glace connueplanètes naines. Pluton a été le premier véritable objet de la ceinture de Kuiper (KBO) observé, bien que les scientifiques de l'époque ne l'aient pas reconnu comme tel jusqu'à ce que d'autres objets KBO soient découverts. Lorsque Jewitt et Luu découvrirent la ceinture de Kuiper, les astronomes virent bientôt que la région au-delà de Neptune était pleine de roches glacées et de mondes minuscules.
Sedna- le plus massif et le deuxième plus grand connuune planète naine de notre système solaire, KBO, d'environ les trois quarts de la taille de Pluton, a été découverte en 2004. Elle est si loin du Soleil qu'il faut environ 10 500 ans pour accomplir une révolution. Sedna mesure environ 1 770 km de large et orbite autour du Soleil sur une orbite excentrique allant de 12,9 à 135 milliards de km.
En juillet 2005, les astronomes ont découvertEridu, un KBO légèrement plus petit que Pluton.Éris tourne autour du Soleil environ une fois tous les 580 ans, se déplaçant près de 100 fois plus loin du Soleil que de la Terre. Sa découverte a montré à certains astronomes le problème de classer Pluton comme une planète à part entière. Selon la définition de l’Union astronomique internationale (AIU) de 2006, une planète doit être suffisamment grande pour débarrasser son environnement de ses débris. Pluton et Éris, entourés par la ceinture de Kuiper, ne pouvaient clairement pas le faire. En conséquence, en 2006, Pluton, Éris et le plus gros astéroïde, Cérès, ont été reclassés comme planètes naines par l'IAU. Deux autres planètes nainesHaumeaEtMakemake, ont été découverts dans la ceinture de Kuiper en 2008.
Haumea (780 km) est la planète naine en rotation la plus rapide avec un anneau autour d'elle. Makemake (715 km) est probablement une planète naine avec son propre satellite.
Les astronomes redéfinissent maintenant le statut d'Haumea en tant queplanète naine. En 2017, lorsque l'objet est passé entre la Terre et une étoile brillante, les scientifiques ont réalisé qu'il était plus allongé que rond. Selon la définition de l'IAS, la circonférence est l'un des critères d'une planète naine. La forme allongée de Haumea peut avoir été le résultat de sa rotation rapide; une journée dans l'établissement ne dure qu'environ quatre heures.
La ceinture de Kuiper est véritablement une frontière dans l’espace – c'est un endroit que les scientifiques commencent tout juste à explorer. Peut-être que dans des milliards d’années, elle deviendra un nouveau foyer pour les Terriens.
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Le modèle de Nice est un scénario de développement dynamique du système solaire. Son développement a débuté à l'Observatoire de la Côte d'Azur à Nice, France.