Lorsque par une nuit claire on jette un coup d’oeil sur le ciel peuplé d’un nombre – c’est le cas de le dire – astronomique d’étoiles, il arrive de se demander pourquoi certaines de ces étoiles ne se rencontrent pas, en provoquant la destruction des systèmes planétaires orbitant autour d’elles. Or ce phénomène se produit couramment, à l’échelle de l’univers
Il suffit d’une étoile pour déséquilibrer et détruire un système solaire tel que le notre. Une recherche menée par des scientifiques, et publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, suggère qu’un « survol stellaire » – un événement qui se produit de manière très courante dans l’espace – pourrait mener à la catastrophe pour nos planètes.
En effet, les survols stellaires contribuent à façonner les systèmes planétaires. Lorsque les étoiles volent trop près d’un de ces systèmes, leur masse et leur attraction gravitationnelle peuvent avoir une influence et, par exemple, modifier les orbites des planètes. Ainsi, quand une planète se déplace, c’est toute la stabilité du système solaire qui est remise en cause. Ce changement est donc capable d’entraîner une collision entre toutes les planètes.
Garret Brown et Hanno Rein, deux chercheurs de l’Université de Toronto, ont étudié cette possibilité, en simulant environ 3000 survols stellaires différents. 26 se sont terminés avec des planètes qui se sont écrasées les unes contre les autres, ou avec l’éjection totale du système solaire d’Uranus, Neptune ou Mercure.
Selon la taille de l’étoile, et même si celle-ci est moins massive que le Soleil, l’orbite de Neptune peut être alors modifiée de 0,1 %, ce qui pourrait contribuer à détruire tout le système solaire. « Ces changements critiques pourraient multiplier par 10 la probabilité d’instabilité au cours de la durée de vie du système solaire. De plus, nous avons estimé qu’un survol stellaire critique comme celui-ci pourrait se produire une fois tous les 100 milliards d’années, dans la région où se trouve actuellement le système solaire », explique Garret Brown à Universe Today.
D’après les calculs des chercheurs, cette étoile destructrice devrait aussi se situer à moins de 23 milliards de kilomètres du Soleil. Actuellement, notre étoile voisine la plus proche, Proxima Centauri, se situe à 40 milliards de kilomètres, soit 4,22 années lumière.
En outre, une autre condition doit être remplie : si le périhélie de Mercure et Jupiter (le point de l’orbite le plus proche du Soleil) se produit au même moment, alors deux conséquences ont été calculées par les astrophysiciens. Soit Mercure sera « aspirée », ce qui l’éjectera du système solaire ; soit Mercure pourra entrer en collision avec Vénus, la Terre ou le Soleil.
Ces phénomènes ne se produiront pas de manière brutale et instantanée, mais provoqueront des changements et perturbations qui déstabiliseraient peu à peu le fonctionnement du système. Selon les chercheurs, ceux-ci se manifesteraient sur des millions d’années. Il ne s’agit donc pas d’un problème imminent auquel l’humanité actuelle devra faire face.
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Les planètes sont des astres en perpétuel mouvement. Les grecs anciens les ont nommées ainsi. Planetes : astre errant. Celles-ci se déplacent par rapport aux étoiles qui nous apparaissent immobiles. Ainsi, notre planète Terre tourne autour de notre étoile Soleil. Comme les huit autres planètes du système solaire : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.
Dans notre galaxie appelée la Voie Lactée, 200 milliards d’étoiles dont le Soleil. Si nous voulions représenter la Voie Lactée sur une carte, il faudrait étaler notre carte sur tout le territoire de la France et y poser une pièce d’un centime d’euro pour dessiner le système solaire à l’échelle. Le soleil aurait la taille d’un point et les planètes dont la planète Terre une microscopique particule en mouvement autour de ce point.
Or l’Univers est constitué d’autres galaxies qui sont composées chacune de milliards d’étoiles. Soit des milliards d’autres galaxies en mouvement sur elles-mêmes et entre elles.
Référence
On the long-term stability of the Solar System in the presence of weak perturbations from stellar flybys
Garett Brown1, and Hanno Reinda
Draft version: 30 June 2022
ABSTRACT
The architecture and evolution of planetary systems are shaped in part by stellar flybys. Within this context, we look at stellar encounters which are too weak to immediately destabilize a planetary system but are nevertheless strong enough to measurably perturb the system’s dynamical state. We estimate the strength of such perturbations on secularly evolving systems using a simple analytic model and confirm those estimates with direct N-body simulations. We then run long-term integrations and show that even small perturbations from stellar flybys can influence the stability of planetary systems over their lifetime. We find that small perturbations to the outer planets’ orbits are transferred between planets, increasing the likelihood that the inner planetary system will destabilize. Specifically, our results for the Solar System show that relative perturbations to Neptune’s semi-major axis of order 0.1% are strong enough to increase the probability of destabilizing the Solar System within 5 Gyrs by one order of magnitude.
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