Astronomie

Les planètes migrent-elles soudainement ou progressivement ?

Les planètes migrent-elles soudainement ou progressivement ?

Les modèles actuels des configurations des planètes concluent que Neptune a autrefois migré vers l'extérieur. AFAIK, cette rénovation a eu lieu par Jupiter et Saturne entrant progressivement et laissant une résonance gravitationnelle.

Neptune (et peut-être une cinquième planète géante) s'est-elle réorientée lors d'une rencontre soudaine, comme l'a fait la comète 67P Churyumov-Gerasimenko en 1959, réduisant de moitié le périhélie de son orbite depuis lors ? Ou cela s'est-il produit progressivement sur peut-être des millions d'années ? La migration planétaire en général est-elle soudaine ou progressive ? S'agit-il d'un événement de rencontre unique ou d'une adaptation à un paysage gravitationnel changeant ?


Thommes et al. (2001) ont effectué des simulations et ont découvert que, dans des conditions optimales (à savoir, une planète de ~ 10 masses terrestres), la migration peut être complète en ~ 100 000 ans. Notez que cela a été fait avant que des recherches approfondies ne soient faites sur le modèle de Nice, qui est très similaire. Cependant, les mécanismes sont différents, tout comme les masses planétaires. La différence d'échelle de temps est dramatique.

Lévison et al. (2007) ont exploré leur propre modèle - le modèle de Nice. Ils ont découvert qu'il a fallu 60 millions d'années à 1,1 milliard d'années pour que Jupiter et Saturne rompent leur résonance. La période de rencontres et de diffusion a duré de 878 à 885 millions d'années, suivie d'une période d'amortissement de l'excentricité de 0,3 à 4 millions d'années.

Quoi a été relativement rapide a été l'éjection de l'hypothétique 5ème planète géante. Le changement dans les orbites des autres géants, cependant, ne l'était pas.

Alors oui, la migration planétaire à cette échelle prend beaucoup de temps. Un très long temps.


Pour certains vraiment résultats intéressants, voir les graphiques du demi-grand axe en fonction du temps des différents modèles à quatre, cinq et six planètes de Nesvorný & Morbidelli (2012). Il y a des oscillations incroyables entre les orbites d'Uranus et de Neptune dans certaines simulations, qui sont finalement lentement amorties.


Fig. 14.- Histoires d'orbite des planètes géantes dans une simulation avec cinq planètes initiales. Voir la légende de la Fig. 1 pour la description des paramètres orbitaux montrés ici. Les cinq planètes ont commencé dans la chaîne de résonance (3:2,3:2,2:1,3:2), Mdisque = 20 millionsTerre et B(1). La cinquième planète a été éjectée à $t =$ 6,1 Myr après le début de la simulation.

Il y a un autre passage pertinent, si vous regardez des configurations avec six planètes géantes :

L'instabilité s'est typiquement produite en deux étapes, correspondant à l'éjection des deux planètes. Parfois, comme sur la figure 18, l'éjection des deux planètes était presque simultanée, mais la plupart du temps, il y avait un délai important entre les éjections. C'était utile parce que l'éjection de la première planète a partiellement perturbé le disque planétésimal et réduit sa capacité à amortir e55, qui a ensuite été excité par l'éjection de la deuxième planète. Bien que ce mode d'instabilité puisse être important, nous aurions besoin d'augmenter les statistiques (> 100 simulations pour chaque condition initiale) pour pouvoir résoudre correctement les petites fractions de succès dans le cas des six planètes.


Les planètes perdent-elles de l'énergie ?

découvrez à quoi servent les "secondes sautées". la nécessité d'une seconde intercalaire occasionnelle, ici ou là, est due précisément à la perte d'énergie cinétique dans la rotation de la terre.

il y a une raison assez étrange (en raison de la géologie et de la vitesse de la croûte terrestre) pour laquelle ils n'ont pas ajouté de secondes intercalaires au cours des dernières années. mais la rotation de la terre, dans son ensemble, ralentit encore très minutieusement.

Cependant, ralentir la rotation de la Terre ne la fera pas s'écraser sur le soleil.

Une réponse prudente impliquerait de déterminer tous les effets qui pourraient freiner le mouvement orbital de la Terre (il y en a), ainsi que les effets qui déplaceraient la Terre sur une orbite plus élevée (il y en a aussi).

Une réponse non prudente dirait que ces effets sont tous si petits que nous pouvons nous attendre à ce que le Soleil se transforme d'abord en géante rouge, auquel cas la question devient sans objet.

découvrez à quoi servent les "secondes sautantes". la nécessité d'une seconde intercalaire occasionnelle, ici ou là, est due précisément à la perte d'énergie cinétique dans la rotation de la terre.

il y a une raison assez étrange (en raison de la géologie et de la vitesse de la croûte terrestre) pour laquelle ils n'ont pas ajouté de secondes intercalaires au cours des dernières années. mais la rotation de la terre, dans son ensemble, ralentit encore très minutieusement.

La perte d'énergie cinétique dans la rotation de la Terre est due au système combiné Terre-Lune. La Terre et la Lune finiront par se verrouiller l'une avec l'autre en raison de la marée (la Lune présente déjà une face pratiquement identique vers la Terre). Le taux de rotation de la Terre ralentit progressivement et la distance entre la Terre et la Lune augmente progressivement (le moment angulaire combiné doit rester constant). Le taux de rotation variable est la raison pour laquelle des secondes intercalaires sont nécessaires.

La raison pour laquelle ils n'ont pas ajouté de secondes intercalaires est profondément enfouie dans l'article (il n'est pas très bien organisé, même s'il a rassemblé du bon matériel). Principalement, c'est parce qu'il devient de plus en plus important pour les systèmes qui doivent communiquer entre eux d'utiliser le même temps et, malheureusement, des secondes intercalaires doivent être ajoutées (ou soustraites) manuellement à des moments irréguliers. On pourrait penser qu'il ne serait pas si difficile d'ajouter dans la seconde intercalaire à 0000 temps universel le jour désigné, mais . si un ordinateur ne peut pas le faire automatiquement, alors ce ne doit pas être une très bonne chose.

Le GPS détestait particulièrement les secondes intercalaires, car ils avaient environ 24 satellites qui devaient avoir le même temps pour être efficaces pour la navigation (une différence d'une seconde n'entraîne qu'une erreur de 186 000 milles, donc je ne sais pas quel est le problème). De plus, ils ne peuvent ajouter qu'un certain nombre de secondes intercalaires avant que leur compteur ne déborde - ils ont déjà reçu pas mal de critiques de la part des utilisateurs de GPS lorsque leur compteur hebdomadaire a débordé à l'automne 1999 et n'étaient pas trop enthousiastes à l'idée d'y faire face à nouveau. À l'automne 1999, certains utilisateurs ont soudainement vu leurs horloges remises à 1980 et leurs récepteurs étaient soudainement obsolètes et inutiles. (Ceci est vraiment dû au fait que personne peut concevoir un récepteur pour recevoir les signaux de navigation et de synchronisation du GPS et certains concepteurs de récepteurs n'ont pas réussi à planifier à l'avance - les bons concepteurs, Magellen, Garmin, etc., ont adhéré aux normes GPS "officielles" et n'ont eu aucun problème.)

L'essentiel est que les gens de l'informatique et de l'électronique détestent le temps qui ne se met pas à jour à un rythme constant, pour toujours et à jamais. Ils détestent devoir passer les formulaires 99 à 00, 1024 à 0000, et détestent surtout avoir à trouver comment comptabiliser une seconde qui peut être ajoutée tous les 18 mois, ou peut-être tous les 12 mois. Pour les programmeurs informatiques, la réalité est un b.


Super-Terres sèches et Jupiters froids

Des scientifiques du Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) à Heidelberg, de l'Université de Berne et de l'Université de l'Arizona ont maintenant trouvé des preuves solides que des planètes rocheuses similaires à la Terre se produisent souvent avec une planète semblable à Jupiter qui est sur une orbite large. . « Nous appelons ces géantes gazeuses des Jupiters froids. Ils poussent à distance de l'étoile centrale, où l'eau existe sous forme de glace », explique Martin Schlecker, doctorant à l'Institut Max Planck d'astronomie (MPIA) de Heidelberg, qui a dirigé l'étude. Les planètes semblables à la Terre étudiées sont des super-Terres dites sèches, c'est-à-dire des planètes rocheuses plus grandes et plus massives que la Terre, qui n'ont qu'une fine atmosphère et pratiquement pas d'eau ou de glace. Ils peuplent la zone intérieure, c'est-à-dire tempérée, des systèmes planétaires et sont très similaires à la Terre, à l'exception de leur taille. « De plus, la Terre est, malgré les énormes océans et les régions polaires, avec une fraction volumique d'eau de seulement 0,12 % au total, une planète sèche », souligne Schlecker.

Trouver un Jupiter froid avec une super-Terre riche en glace dans la région intérieure est donc presque impossible. De plus, les enveloppes de gaz denses et étendues se trouvent principalement dans les super-Terres massives.


Comment la Terre a survécu à sa naissance

WASHINGTON ? La façon dont la Terre a survécu au processus de sa naissance sans subir une disparition prématurée en tombant dans le soleil a été un mystère pour les astronomes, mais un nouveau modèle a découvert ce qui protégeait notre planète alors qu'elle était encore avulnérable, un bébé monde.

En bref, les différences de température dans l'espace autour du soleil, il y a 4,6 milliards d'années, ont fait migrer la Terre vers l'extérieur autant que la gravité essayait de la tirer vers l'intérieur, et ainsi le monde naissant a trouvé l'équilibre dans ce que nous savons maintenant être une orbite très habitable.

On pense que des planètes comme la Terre se forment à partir de nuages ​​de gaz et de poussière qui se condensent autour des étoiles. Le matériau de ces disques s'agglutine progressivement, formant finalement des planétésimaux ? les blocs de construction de la taille d'un astéroïde qui finissent par entrer en collision avec des planètes à part entière.

Au fur et à mesure que les planètes se forment, on pense également qu'elles migrent dans le disque de poussière environnant. L'image classique de cette migration planétaire suggère que des planètes comme (et y compris) la Terre auraient dû plonger dans le soleil alors qu'elles étaient encore des planétésimaux.

"Eh bien, cela contredit les preuves d'observation de base, comme We. Are. Here", a déclaré l'astronome Moredecai-Mark Mac Low du Musée américain d'histoire naturelle de New York.

Mac Low et ses collègues ont enquêté sur ce paradoxe apparent et ont proposé un nouveau modèle qui explique comment les planètes peuvent migrer au fur et à mesure qu'elles se forment tout en évitant une mort prématurée en feu. Il a présenté ces résultats ici aujourd'hui à la 215e réunion de l'American Astronomical Society.

Un problème avec la vision classique de la formation et de la migration des planètes est qu'elle suppose que la température du disque protoplanétaire autour d'une étoile est une température constante sur toute sa durée, a expliqué Mac Low.

Il s'avère que des parties du disque sont en fait opaques et ne peuvent donc pas refroidir rapidement en rayonnant de la chaleur vers l'espace. Cela crée des différences de température à travers le disque, et ces différences n'ont pas été prises en compte auparavant dans les modèles. SoMac Low et ses collègues ont créé de nouvelles simulations de modèle de migration planétaire qui incluent un disque avec des variations de température.

Voici ce qui se passe lorsque vous modifiez les températures dans le disque : les changements de température peuvent altérer complètement la nature des migrations des planètes, provoquant la migration des planètes vers l'extérieur plutôt que vers l'intérieur.

"Eh bien, c'est un développement majeur", a déclaré Mac Low, car vous pouvez le mettre dans le modèle et voir si la migration vers l'extérieur annule la migration vers l'intérieur "et nous permet de survivre, ou du moins à nos ancêtres".

Effectivement, cela semble être le cas. À l'intérieur du disque, des zones de migration vers l'intérieur et l'extérieur se développent qui se rencontrent dans des zones d'équilibre une fois que les planètes les atteignent, "elles y restent plus ou moins", a déclaré Mac Low.

Et finalement, le disque se dissipe à un point où sa gravité ne peut plus influencer les planètes pour les attirer ou les pousser vers de nouvelles orbites.

Ainsi, le modèle suggère que la migration vers l'extérieur "permet aux planétoïdes de survivre", ce qui explique comment les planètes de notre système solaire et d'autres que nous voyons dans les galaxies survivent, a déclaré Mac Low.


Salle de presse de l'UI

Les anneaux près du centre de cette simulation peuvent être des zones protégées où des planètes peuvent commencer à se former autour d'une jeune étoile.

BLOOMINGTON, Ind. -- Une nouvelle théorie sur la formation des planètes trouve des havres de stabilité au milieu de violentes turbulences dans le gaz tourbillonnant qui entoure une jeune étoile. Ces zones protégées sont l'endroit où les planètes peuvent commencer à se former sans être détruites. La théorie sera publiée dans le numéro de février de la revue Icare.

"C'est une autre façon de démarrer une planète. Elle marie les deux théories principales de la formation des planètes", a déclaré Richard Durisen, professeur d'astronomie et président de ce département à l'Université d'Indiana Bloomington. Durisen est un chef de file dans l'utilisation des ordinateurs pour modéliser la formation des planètes.

En regardant ses simulations s'exécuter sur un écran d'ordinateur, il est facile d'imaginer regarder d'un point de vue dans l'espace interstellaire et observer le processus se dérouler réellement.

Un disque vert de gaz tourbillonne autour d'une étoile centrale. Finalement, des bras spiraux jaunes commencent à apparaître à l'intérieur du disque, indiquant les régions où le gaz devient plus dense. Puis quelques taches rouges apparaissent, d'abord juste des notes mais ensuite progressivement plus stables. Ces régions rouges sont encore plus denses, montrant où s'accumulent des masses de gaz qui pourraient plus tard devenir des planètes.

Les gaz turbulents et les disques tourbillonnants sont des constructions mathématiques utilisant l'hydrodynamique et l'infographie. L'écran de l'ordinateur affiche les résultats des calculs des scientifiques sous forme d'animations colorées.

"Ce sont les disques de gaz et de poussière que les astronomes voient autour de la plupart des jeunes étoiles, à partir desquels les planètes se forment", a expliqué Durisen. "Ils sont comme un tourbillon géant tourbillonnant autour de l'étoile en orbite. Notre propre système solaire s'est formé à partir d'un tel disque."

Les scientifiques connaissent maintenant plus de 130 planètes autour d'autres étoiles, et presque toutes sont au moins aussi massives que Jupiter. "Les planètes géantes gazeuses sont plus courantes que nous n'aurions pu le deviner il y a encore 10 ans", a-t-il déclaré. "La nature est assez bonne pour faire ces planètes."

La clé pour comprendre comment les planètes sont faites est un phénomène appelé instabilités gravitationnelles, selon Durisen. Les scientifiques pensent depuis longtemps que si les disques de gaz autour des étoiles sont suffisamment massifs et suffisamment froids, ces instabilités se produisent, permettant à la gravité du disque de submerger la pression du gaz et de provoquer le rapprochement de certaines parties du disque et la formation de touffes denses, qui pourraient devenir des planètes.

Cependant, un disque gravitationnellement instable est un environnement violent. Les interactions avec d'autres matériaux de disque et d'autres amas peuvent projeter une planète potentielle dans l'étoile centrale ou la déchirer complètement. Si les planètes doivent se former dans un disque instable, elles ont besoin d'un environnement plus protégé, et Durisen pense en avoir trouvé un.

Au fur et à mesure que ses simulations s'exécutent, des anneaux de gaz se forment dans le disque au bord d'une région instable et deviennent plus denses. Si les particules solides s'accumulant dans un anneau migrent rapidement vers le milieu de l'anneau, le noyau d'une planète pourrait se former beaucoup plus rapidement.

Le facteur temps est important. Un défi majeur auquel Durisen et d'autres théoriciens sont confrontés est une découverte récente par des astronomes que des planètes gazeuses géantes telles que Jupiter se forment assez rapidement selon les normes astronomiques. Ils doivent le faire, sinon le gaz dont ils ont besoin disparaîtra.

"Les astronomes savent maintenant que les disques massifs de gaz autour des jeunes étoiles ont tendance à disparaître sur une période de quelques millions d'années", a déclaré Durisen. "C'est donc l'occasion de créer des planètes riches en gaz. Jupiter et Saturne et les planètes communes autour d'autres étoiles sont toutes des géantes gazeuses, et ces planètes doivent être créées pendant cette fenêtre de quelques millions d'années lorsqu'il y a encore un quantité de disque de gaz autour."

Ce besoin de vitesse pose des problèmes à toute théorie ayant une approche tranquille de la formation de planètes, telle que la théorie de l'accrétion de noyau qui était le modèle standard jusqu'à récemment.

"Dans la théorie de l'accrétion du noyau, la formation de planètes géantes gazeuses commence par un processus similaire à la façon dont des planètes telles que la Terre s'accumulent", a expliqué Durisen. "Les objets solides se heurtent, collent les uns aux autres et grossissent. Si un objet solide atteint environ 10 fois la masse de la Terre, et qu'il y a aussi du gaz autour, il devient suffisamment massif pour s'accrocher à une grande partie du gaz par gravité. Une fois que cela se produit, vous obtenez une croissance rapide d'une planète géante gazeuse."

Le problème, c'est qu'il faut beaucoup de temps pour former un noyau solide de cette façon - de 10 à 100 millions d'années environ. La théorie peut fonctionner pour Jupiter et Saturne, mais pas pour des dizaines de planètes autour d'autres étoiles. Beaucoup de ces autres planètes ont plusieurs fois la masse de Jupiter, et il est très difficile de créer des planètes aussi énormes par accrétion de noyau.

La théorie selon laquelle les instabilités gravitationnelles à elles seules peuvent former des planètes géantes gazeuses a été proposée pour la première fois il y a plus de 50 ans. Il a récemment été relancé en raison de problèmes avec la théorie de l'accrétion du noyau. L'idée que de vastes masses de gaz s'effondrent soudainement par gravité pour former un objet dense, peut-être sur quelques orbites seulement, correspond certainement à la période de temps disponible, mais elle a ses propres problèmes.

Selon la théorie de l'instabilité gravitationnelle, les bras spiraux se forment dans un disque de gaz puis se brisent en amas qui se trouvent sur des orbites différentes. Ces amas survivent et grossissent jusqu'à ce que des planètes se forment autour d'eux. Durisen voit ces amas dans ses simulations, mais ils ne durent pas longtemps.

"Les touffes volent, se cisaillent et se reforment et sont détruites encore et encore", a-t-il déclaré. "Si les instabilités gravitationnelles sont suffisamment fortes, un bras en spirale se brisera en touffes. La question est, qu'est-ce qui leur arrive ?"

Les co-auteurs de l'article sont Kai Cai, doctorant à l'IU et deux anciens étudiants de Durisen : Annie C. Mejia, boursière postdoctorale au Département d'astronomie de l'Université de Washington et Megan K. Pickett, professeure agrégée de physique et d'astronomie, Purdue University Calumet.


D'où viennent les planètes voyous ?

"Comme tous les animaux, les êtres humains ont toujours pris ce qu'ils veulent de la nature. Mais nous sommes l'espèce voyou. Nous sommes uniques dans notre capacité à utiliser les ressources à une échelle et à une vitesse que nos congénères ne peuvent pas." -Edouard Burtynsky

C'est vraiment une notion romantique quand on y pense : le ciel, la Voie lactée, est bordé de centaines de milliards d'étoiles, chacune avec son propre système solaire unique et varié.

Mais au-delà de cela – en plus des étoiles – il y a des centaines de milliards de planètes sans aucune étoile centrale : les planètes voyous de notre galaxie. Nous pensons que cela est vrai partout, des petits amas d'étoiles aux galaxies géantes. Pour autant que l'on puisse en juger, il y a au moins autant de planètes sans étoiles errant dans le cosmos qu'il y a d'étoiles, ce qui signifie que pour chaque point de lumière que vous voyez, il y a probablement des points plus massifs qui existent, mais n'émettent aucune lumière visible propre.

Nous avons récemment découvert un certain nombre de candidats possibles aux planètes voyous, bien qu'étant donné qu'ils sont si difficiles à détecter (et ne sont visibles qu'à partir de leurs signatures thermiques dans l'infrarouge), nous savons qu'il doit y en avoir beaucoup, beaucoup plus que ce que nous avons vu. jusqu'à présent. Vous ne pouvez pas vous empêcher de vous demander d'où viennent ces planètes voyous !

Une source convaincante est proche et chère à nous tous.

Nous savons à quel point les systèmes solaires aiment notre propre forme : vous obtenez une étoile centrale entourée d'un disque protoplanétaire. Les perturbations gravitationnelles dans le disque attirent de plus en plus de matière de leur environnement, tandis que la chaleur de l'étoile centrale nouvellement formée souffle progressivement une grande partie du gaz le plus léger dans le milieu interstellaire. Au fil du temps, ces perturbations gravitationnelles se transforment en astéroïdes, en planètes rocheuses et finalement - pour les plus grandes - en géantes gazeuses.

Le fait est que ces mondes ne se contentent pas d'orbiter autour de leur étoile centrale, ils se tirent également l'un sur l'autre par gravité ! Au fil du temps, ces planètes migrent vers les configurations les plus stables qu'elles peuvent atteindre, ce qui signifie généralement que les mondes les plus grands et les plus massifs migrent vers leur configurations les plus stables, souvent aux dépens d'autres mondes.

Une simulation récente montre que pour chaque système solaire riche en planètes comme le nôtre (avec des géantes gazeuses) qui se forme, il y a probablement au moins une planète géante gazeuse qui obtient expulsé, dans le milieu interstellaire, où il est voué à errer seul dans la galaxie en tant que planète voyou.

C'est presque certainement une source majeure de planètes voyous.

Mais voici la chose amusante : quand nous établissons les nombres de nos meilleurs calculs théoriques, c'est beaucoup moins plus de 50% de toutes les planètes voyous qui devraient être représentés par ce processus. Pour déterminer d'où viennent la majorité des planètes sans étoiles, nous devons regarder à une plus grande échelle à peu près au même moment : pas seulement lorsque le système solaire s'est formé, mais au niveau de l'amas d'étoiles (et des systèmes stellaires) qui se sont tous formés à environ le même temps!

Les amas d'étoiles se forment à partir du lent effondrement du gaz froid, principalement de l'hydrogène, généralement dans une galaxie. Au sein de ces nuages ​​qui s'effondrent, des instabilités gravitationnelles se forment, et les instabilités les plus précoces et les plus massives attirent préférentiellement de plus en plus de matière. Quand suffisamment de matière se rassemble et que les densités et les températures au cœur de ces nuages ​​deviennent suffisamment élevées, la fusion nucléaire s'enflamme !

Cela se traduit par de nouvelles étoiles et de nouveaux systèmes stellaires, mais quelque chose d'autre se produit aussi. Les plus grosses étoiles qui se forment sont également les plus chaudes et les plus bleues, ce qui signifie qu'elles émettent le rayonnement ultraviolet le plus ionisant.

Ainsi, lorsque vous regardez à l'intérieur d'une nébuleuse de formation d'étoiles dans l'Univers, vous observez en fait deux processus simultanément en compétition :

  1. La gravité, alors qu'elle tente d'attirer la matière vers ces jeunes surdensités gravitationnelles croissantes, et
  2. Le rayonnement, car il brûle le gaz neutre et le renvoie dans le milieu interstellaire.

Cela dépend de ce que vous entendez par "gagner", exactement. Les plus grandes surdensités gravitationnelles forment les plus grandes étoiles, mais ce sont aussi les le plus rare de toutes les étoiles. Les plus petites (mais toujours grandes) forment les autres types d'étoiles, mais deviennent de plus en plus courantes à mesure que nous descendons vers des masses plus faibles. C'est pourquoi, lorsque nous regardons au plus profond d'un jeune amas d'étoiles, c'est le plus simple pour voir les étoiles (bleues) les plus brillantes, mais elles sont largement dépassées en nombre par les étoiles de faible masse, jaunes (et surtout rouges), sombres.

Le fait est que s'il n'y avait pas eu le rayonnement, ces étoiles sombres, rouges et jaunes, seraient devenues plus massives, plus brillantes et plus chaudes ! Les étoiles (sur la séquence principale, qui est la plupart des étoiles) sont de types variés, les étoiles O étant les plus chaudes, les plus grandes et les plus bleues et les étoiles M étant les plus froides, les plus petites, les plus rouges et les moins massives.

Même si la grande majorité des étoiles - 3 sur 4 - sont des étoiles de classe M, contre moins de 1% de toutes les étoiles étant des étoiles O ou B, il y a tout autant masse totale dans les étoiles O et B comme il y en a dans les étoiles M.

Et il s'avère qu'environ 90% du gaz et de la poussière d'origine qui se trouvaient dans ces nébuleuses de formation d'étoiles sont renvoyés dans le milieu interstellaire plutôt que de former des étoiles. Les étoiles les plus massives se forment les plus rapides, puis se mettent au travail en soufflant le matériau de formation d'étoiles hors de la nébuleuse. Au fil du temps, quelques millions d'années, il y a de moins en moins de matière pour former de nouvelles étoiles. Finalement, tous les restes de gaz et de poussière brûleront complètement.

Bien devinez quoi? Non seulement les étoiles de classe M - étoiles entre 8 % et 40 % de la masse du Soleil - sont les plus commun type d'étoile dans l'Univers de loin, mais il y en a beaucoup plus qui aurait été des étoiles de classe M s'il n'y avait pas eu les étoiles de grande masse qui brûlaient ce matériau !

En d'autres termes, pour chaque étoile qui se forme, il y en a beaucoup, beaucoup étoiles ratées qui n'a pas tout à fait fait n'importe où de dizaines à des centaines de milliers d'entre eux pour chaque étoile qui se forme réellement !

Ces planètes nomades - ou planètes voyous - peuvent ou non avoir des atmosphères, et elles peuvent être incroyablement difficiles à détecter, en particulier les plus (théoriquement) les plus courantes : les plus petits objets.

On peut donc avoir un peu planètes voyous qui ont été éjectées de jeunes systèmes solaires, et il peut même y avoir un couple qui vient de notre Système solaire, mais la grande majorité n'a jamais été attachée aux étoiles ! Des planètes voyous errent dans la galaxie, la plupart d'entre elles travaillant pour toujours dans la solitude, ne connaissant jamais la chaleur d'une étoile mère, contrecarrée par l'évolution stellaire pour devenir des étoiles elles-mêmes. Ce que nous avons, à la place, c'est une galaxie avec des milliards ou peut-être même quadrillions de ces mondes nomades, objets que l'on commence à peine à découvrir. Et c'est de là que viennent les planètes voyous !

Plus comme ça

Alors les masses des planètes Roque sont-elles prises en compte dans le décompte de la masse de l'Univers ? Font-ils partie des 4 % ? Quelle est la meilleure estimation de la différence de masse entre « billions » et « quadrillions » ? Merci.

Y a-t-il une raison à la loi de puissance qui dit que chaque classe d'étoiles a à peu près la même masse totale ? Il semble peu probable que ce soit une coïncidence, mais il ne semble pas y avoir de raison évidente pour laquelle il devrait y avoir une loi d'échelle, encore moins une loi si ordonnée.

Dans le cas hypothétique d'une géante gazeuse chassée de son orbite par Jupiter, pourquoi est-il si évident qu'elle serait totalement expulsée du système solaire ? Ne pourrait-il pas rester encore sur une orbite très lointaine ?

Wow! Comme utiliser des points d'exclamation, beaucoup !

Oui, une géante gazeuse jetée dans les confins du système solaire peut y rester coincée (identique à la façon dont nous produisons les comètes du nuage d'Oort), mais la probabilité que cela se produise n'est que de quelques pour cent. Donc - probablement pas, à moins qu'il n'y en ait des dizaines.

La masse de n'importe quelle planète voyou comparée à 1 masse solaire est extrêmement petite. Étant donné une galaxie, vous pourriez au mieux obtenir une contribution de 0,1%. Et oui, ils sont en partie à 4% puisqu'ils sont faits de matière comme tout le reste.

@2
oui, vous pouvez vérifier la classification stellaire. Fondamentalement, c'est comme le rayonnement du corps noir. Différentes couleurs, différentes températures donc énergies, donc composition, donc masse nécessaire pour produire tel ou tel rayonnement.

SL, concernant la réponse n° 1, il serait plus complet et utile de dire qu'il fait partie des 4% car, bien qu'il soit "sombre", il interagit avec la matière normale et peut être capturé comme de la matière normale. Il est également capable, puisqu'il s'agit d'un corps fusionné de taille importante, d'être capable d'en repérer une partie importante par leur occlusion de lumière stellaire.

La vraie matière noire (tm) n'interagit même pas bien avec elle-même et ne fusionne donc pas et, si elle réagissait avec des photons (l'idée est qu'elle ne le ferait pas, pas plus qu'elle ne le ferait avec la matière normale, mais si c'était le cas, elle serait poussé hors de chaque enveloppe stellaire par la pression des photons), c'est un corps diffus et ne provoque pas l'extinction de la même manière.

Et comme l'a dit Velikovsky, lorsqu'un objet ÉNORME (nous les appelons ici planètes voyous) entre sous l'influence d'une étoile, il devient une comète. Comme le dit Jim McCanney, l'objet décharge alors le condensateur solaire comme un bug zapper. Cela amène le Soleil à commencer à augmenter son activité. Plus l'objet est gros, plus l'activité solaire est importante. Nous ne voyons pas trop souvent d'ÉNORMES comètes de la taille de Vénus, heureusement, mais nous les avons fait passer à proximité à l'occasion. Ils sont généralement très destructeurs et peuvent expliquer des changements massifs de la Terre simplement en passant à proximité, sans impact. Comme le propose Velikovsky, Vénus était une comète avant de tomber dans son orbite actuelle. Cela s'est produit dans l'histoire enregistrée et a poussé les gens à entrer dans la clandestinité au moment où cela est passé près de nous, peut-être il y a 4 000 ans. Vénus exhibait même une queue.

Eh bien, je l'ai dit :) "Et oui, ils sont à 4% puisqu'ils sont faits de matière comme tout le reste."

@3: Il est possible qu'une planète soit propulsée sur une orbite hautement elliptique mais toujours liée. Pour ce faire, vous devrez augmenter sa vitesse quelque part entre la vitesse de l'orbite circulaire et la vitesse d'échappement pour son emplacement précédent. IIRC, ces deux vitesses diffèrent par un facteur de sqrt(2). Le problème est de savoir si une telle planète resterait sur cette orbite sans avoir d'effets désagréables sur les planètes restant sur des orbites plus conventionnelles chaque fois que cette planète s'approcherait du périastrone. Près d'un apastron, il ne faudrait pas beaucoup d'un coup de pied gravitationnel d'une étoile proche pour transformer cette planète en un objet nuage d'Oort (semblable à la façon dont les objets nuage d'Oort deviennent des comètes), ou terminer le travail de l'expulser du système solaire. Alternativement, les planètes restantes pourraient terminer le travail lorsque cette planète s'approchera ensuite du périastrone.

Non, vous l'avez dit mais c'était implicite, pas explicite.

Tout ce que vous avez dit sous une forme explicite était "ce n'est pas comme la matière noire parce que c'est comme la matière ordinaire".

Vous n'avez jamais expliqué pourquoi il serait connu pour faire partie des 4 % de matière normale et non des 20 % de matière noire.

c'est vrai, c'était sous-entendu, car l'article d'Ethan en parle. Puisqu'ils sont faits de ce qui se trouvait dans notre système solaire.

Je ne pensais pas que @1 demandait s'ils étaient DM, plutôt si leur contribution en masse était prise en compte dans la matière normale. Je suppose que c'est la façon dont vous interprétez la question. Quoi qu'il en soit, vous avez ajouté plus à la réponse, donc tout est cool :)

« Comme ils sont faits de ce qui se trouvait dans notre système solaire. »

désolé .. devrait être notre / autre système solaire .. d'où l'hydrogène, les roches, les métaux, etc. ou simplement les géantes gazeuses

"Je ne pensais pas que @1 demandait s'ils étaient DM,"

Utilisez le terme planète voyou et les manivelles arrivent, comme indiqué par wally58 ci-dessus.

Je crois à l'argument théorique qu'ils devraient former, mais quelle observation directe y a-t-il qu'ils forment ?

pas susceptible d'obtenir une "observation directe" de sitôt. Pensez-y. Comment observez-vous un petit point qui n'émet pas de lumière... donc noir... sur un fond noir de l'espace ?

Ce sera une percée majeure lorsque nous pourrons « observer directement » n'importe quelle planète en dehors de notre système solaire. Ceux qui errent dans la noirceur de l'espace... qui sait... peut-être dans d'autres groupes s'ils émettent quelque chose.

"Comment observez-vous un petit point qui n'émet pas de lumière... donc noir... sur un fond noir de l'espace ?"

Je me souviens de la conversation à bord du vaisseau de Hot Black Desiato avec ça.

Je crois qu'il y a quelques mois, nous avons eu la première observation directe d'une planète extrasolaire.

Bien que cela ait pu être l'observation des spectres d'absorption d'une atmosphère planétaire (matière neutre suffisamment dense pour n'être ni poussière spatiale ni atmosphère stellaire).

@Wow #19: L'observation directe des planètes extrasolaires remonte à plusieurs années, jusqu'à au moins 2004. Les quatre planètes de HR8799 ont été imagées en 2010 AB Pictoris a un compagnon qui est soit une planète naine brune, soit une planète de masse jovienne, imagée directement en 2003. Voir http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_directly_imaged_extrasolar_planets pour une liste actuelle.

Merci Michel ! C'est génial. À ce jour, je ne savais pas que cela avait été fait.

Lisez l'article sur GJ 504. Génial ! Une image réelle d'une planète en orbite autour d'un autre soleil. Trop cool!

p.s. Ethan, pourquoi pas d'article sur lequel on est effectivement capable d'imager des exoplanètes ?? :D Mauvais Ethan !! :))

Eh bien, je me suis souvenu d'une histoire il y a quelques mois (plus tôt cette année en tout cas) et peut-être sur la mesure directe de l'atmosphère de la planète plutôt que sur l'imagerie directe de la planète.

Les planètes voyous venaient de mauvaises familles ?

@Waouh #23 : Ah ! Je pense que vous vous souvenez de la récente analyse spectroscopique de HD 189733b (http://en.wikipedia.org/wiki/HD_189733_b).

Une étude de la combinaison des caractéristiques d'absorption dérivées pour la planète des éclispes secondaires a permis aux auteurs d'"estimer" la couleur apparente qu'aurait la planète si nous pouvions la voir directement.

Aucune exoplanète n'a encore été imagée en "vraies couleurs", bien que, compte tenu des progrès sur le terrain, ce ne soit qu'une question de temps.

Tout le monde : critique féroce invitée pour :

Existe-t-il des estimations (ou une base raisonnable pour estimer) l'occurrence de planètes voyous rocheuses d'environ la masse terrestre ?

Ceux-ci pourraient être utiles pour la colonisation interstellaire comme suit :

1) Localisez une planète voyou de la taille de la Terre.
2) Construisez des anneaux Dyson autour d'au moins deux de ses étoiles appropriées les plus proches.
3) Les anneaux Dyson captent l'énergie des étoiles et se convertissent en laser à micro-ondes ou en moyens similaires, dirigés vers des lunes artificielles (ou des roches spatiales capturées avec une infrastructure construite) en orbite autour de la planète voyou.
4) At the moons, incoming energy is converted to a form that can safely be beamed down to the planet's surface and used.
5) Meanwhile, the Dyson rings are inhabited by minimal populations needed to maintain them. These should be small enough populations as to easily migrate off the Dyson rings to the client planet when the stars became hazardous toward the end of their useful lives.

Why go through all that effort, when there are Earth-sized planets orbiting stars, that can be colonized?

Because then you have an inhabitable world that is not a) dependent on and b) at risk from, a single star. Its usable lifespan would be equal to the useful life of the most long-lived of the stars that provided it with energy. Assuming you need at minimum two stars to supply energy to a rogue planet, build Dyson rings around a total of three or more stars, and you have time to replace any of them that are lost in stellar explosions.

Also it would seem that rogue planets in and of themselves, could potentially have the raw materials needed to support life, but be lifeless due to lack of energy sources. Thus they are ready to colonize with zero to minimal risk of encountering indigenous microbes that could prove fatal.

G: even for sci-fi, your proposal is extremely Rube Goldberg-ish. Any civilization that can do step 2 has no need of any of the other steps it can simply move to another system when the old star is close to burning out.

Secondly, wouldn't it just be easier to locate a rogue planet with some internal heat associated with it, and just use that? Whether gas giant or rocky, the rogue planet's gravitational force on its own mass will tend to heat things up at depth. I have to think that extracting that heat as work must be a great deal easier than your set-up. A jupiter-sized geothermal generator is (speculatively) peanuts compared to ringworlds firing interstellar lasers.

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Young Star RZ Piscium is ‘Eating’ Its Own Planets, Astronomers Say

Astronomers studying RZ Piscium, a variable Sun-like star located approximately 555 light-years away in the constellation Pisces, have found evidence suggesting its strange, unpredictable dimming episodes may be caused by orbiting clouds of gas and dust, the remains of one or more destroyed exoplanets. The research appears in the Journal astronomique.

This illustration shows a ‘disrupted planet’ broken up into a cloud of gas and dust as it orbits RZ Piscium. Image credit: NASA.

“Our observations show there are massive blobs of dust and gas that occasionally block the star’s light and are probably spiraling into it,” said lead author Kristina Punzi, a doctoral student at the Rochester Institute of Technology.

“Although there could be other explanations, we suggest this material may have been produced by the break-up of massive orbiting bodies near the star.”

“We know it’s not uncommon for planets to migrate inward in young solar systems since we’ve found so many solar systems with hot Jupiters,” added Dr. Catherine Pilachowski, an astronomer with Indiana University.

“This is a very interesting phase in the evolution of planetary systems, and we’re lucky to catch a solar system in the middle of the process since it happens so quickly compared to the lifetimes of stars.”

Doomed worlds that fly too close to their parent star — only to be ripped apart by its tidal forces — are officially known as ‘disrupted planets.’ In the case of RZ Piscium, the material near the star is being slowly pulled apart to create a small circle of debris about the same distance from the star as the planet Mercury’s orbit is from our Sun.

“Based on our observations, it seems either that we’re seeing a fairly massive, gaseous planet being pulled apart by the star, or perhaps two gas-rich planets that have collided and been torn apart,” Dr. Pilachowski said.

“Even planetary systems whose planets are not lost to their host star are unstable in their early history, since newly born planets interact strongly with one another — as well as their star — through gravity.”

“In our Solar System, for example, some astronomers speculate that Uranus and Neptune swapped orbits about 4 billion years ago. But erratic orbits tend to stabilize over time, falling into regular patterns.”

The astronomers observed RZ Piscium using ESA’s XMM-Newton satellite, the Shane 3-m telescope at Lick Observatory in California and the 10-m Keck I telescope at W. M. Keck Observatory in Hawaii.

The observations revealed the star’s surface temperature to be about 9,600 degrees Fahrenheit (5,330 degrees Celsius), only slightly cooler than the Sun’s.

They also show the star is enriched in the tell-tale element lithium, which is slowly destroyed by nuclear reactions inside stars.

“The amount of lithium in a star’s surface declines as it ages, so it serves as a clock that allows us to estimate the elapsed time since a star’s birth,” explained co-author Dr. Joel Kastner, director of the Rochester Institute of Technology’s Laboratory for Multiwavelength Astrophysics.

“Our lithium measurement for RZ Piscium is typical for a star of its surface temperature that is about 30 to 50 million years old.”

Another sign of RZ Piscium’s relative youth – the star produces X-rays at a rate roughly 1,000 times greater than our Sun.

“This discovery really gives us a rare and beautiful glimpse into what happens to many newly formed planets that don’t survive the early dynamical chaos of young solar systems,” Dr. Pilachowski said.

“It helps us understand why some young solar systems survive — and some don’t.”


Commentaires

Very Interesting!
However, I believe that the sentence in 3rd paragraph,

For example, the farther-out planet might circle its star three times every time the other, closer-in planet goes around twice.

For example, the farther-out planet might circle its star TWO times every time the other, closer-in planet goes around THREE TIMES.

since an inner planet has an shorter orbital period than an outer planet.

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Hi David, you're of course right, the inner planet would be traveling faster - it's the law! (Kepler's 3rd, to be exact.) I've fixed this in the text.

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If tilted exoplanets explain the odd orbits, being near the galaxy's bar might explain the tipsy planets.

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When I read exoplanet reports like this, I wonder how did Earth avoid forming like this? It seems Earth is precariously balanced, some slight change in a myriad of variables (giant impact for example) during its evolutionary formation - we are lifeless here.

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Hmmm. "rolling on their sides"? Rather hard to imagine up/down/sides in three dimensional space! bwa


Observations fuel speculation as to whether a pole reversal is imminent

In addition to all above, according to the ESA data, the Earth’s magnetic field has weakened by an average of around 9%ent over the past two centuries, with the decline in the area of ​​the South Atlantic Anomaly being particularly strong: there, the minimum field strength has fallen from around 24,000 nanoteslas to 22,000 nanoteslas since 1970 (Tesla is the unit for the flux density of alternating magnetic fields).

These observations are fueling speculation as to whether the Earth is about to make another pole reversal. Previously, the earth has experienced many pole shifts. In the past, the field reversed at intervals of 200,000 to 300,000 years. The last pole shift happened 780,000 years ago (and lasted about 22,000 years), so the next one is more than overdue.

Earth’s magnetic field during a Geomagnetic reversal: NASA computer simulation using the model of Glatzmaier and Roberts. The tubes represent magnetic field lines, blue when the field points towards the center and yellow when away. The rotation axis of the Earth is centered and vertical. The dense clusters of lines are within the Earth’s core. Image: Wikipedia

The aforementioned magnetic field reversal 41,000 years ago only partly counts, as it lasted less than 1000 years. If early humans had a compass at that time, its needle would have been pointing south. The magnetic north pole’s current migration may serve as yet another hint.

In fact, the point at which the Earth’s magnetic field lines run perpendicularly into the Earth is rapidly changing its position. This traveled 16 kilometers (10 miles) a year in a north-north-westerly direction at the start of the 20th century. The speed increased to 55 kilometers (34 miles) a year in the 1990s, and it is 48 kilometers (30 miles) today.

That’s why there’s a Declination Diagram on military maps and nautical charts – it indicates the angular relationship of true north, grid north (north that is established by the vertical grid lines on the map – the variation between grid north and true north is due to the curvature of the earth), and magnetic north. And it should be regularly updated.


Earth

Earth (IPA: /ɝθ/) is the third planet from the Sun and is the largest of the terrestrial planets in the Solar System, in both diameter and mass. Home to the human species, it is also referred to as "the Earth", "Planet Earth", "Gaia", "Terra", and "the World".


The Earth is the first planet known to have liquid water on the surface and is the only place in the universe known to harbor life. Earth has a magnetic field that, together with a primarily nitrogen-oxygen atmosphere, protects the surface from radiation that is harmful to life. The atmosphere also serves as a shield that causes smaller meteors to burn up before they strike the surface.

The Earth formed around 4.57 billion years[1] ago and its only known natural satellite, the Moon, began orbiting it around 4.53 billion years ago. At present, the Earth orbits the Sun once for every roughly 366.26 times it rotates about its axis (which is equal to 365.26 solar days).[2] The Earth's axis of rotation is tilted 23.5°[3] (away from the perpendicular to its orbital plane), producing seasonal variations on the planet's surface.

Atmospheric conditions on Earth have been significantly altered by the presence of life forms, which create an ecological balance that modifies the surface conditions. About 71% of the surface is covered with salt-water oceans. The remaining 29% consists of continents and islands. The planet's outer surface is divided into several rigid segments, or tectonic plates, that gradually migrate across the surface over periods of many millions of years. Earth's interior remains active, with a thick layer of relatively solid mantle, a liquid outer core that generates a magnetic field, and a solid-iron inner core.

Earth interacts with outer space to a significant degree. Its relatively large moon provides ocean tides, stabilizes the axial tilt and has gradually modified the length of the planet's rotation period. A cometary bombardment during the early history of the planet played a role in the formation of the oceans. Later, asteroid impacts caused significant changes to the surface environment. Long term periodic changes in the orbit of the planet are believed to have caused the ice ages that have covered significant portions of the surface in glacial sheets.


Voir la vidéo: Les planètes et lunes du système solaire sont-elles habitables? Véronique Dehant. TEDxUNamur (Septembre 2021).