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Si Mars n’est pas très grande, c’est de la faute à Jupiter

Crédits : Pixabay

Mars devrait avoir une masse comprise entre 1,5 et 2 fois celle de notre planète. Or, elle est aujourd’hui dix fois moins massive que la Terre. Alors pourquoi est-elle aussi légère ? Ce serait la faute à Jupiter entre autres.

Il y a environ 4,5 milliards d’années, un disque protoplanétaire entourait le Soleil alors très jeune. Ce disque constitué de gaz et de poussières aura commencé à former les premières planètes, appelées planétésimaux, à mesure des collisions et de la gravitation. Les chercheurs savent aujourd’hui grâce à la magie des simulations que le gaz dans ce disque protoplanétaire s’est dissipé en moins de dix millions d’années. Ainsi les géantes gazeuses que sont Jupiter et Saturne se sont formées avant les autres, préférant la roche comme la Terre, Vénus ou Mars, qui ont mis plusieurs dizaines de millions d’années à se former. Partant de ce principe, il est donc naturel d’en conclure que la présence des géantes gazeuses et leur puissant champ d’attraction gravitationnelle sont susceptibles d’avoir impacté les conditions de formation de ces planètes rocheuses. C’est notamment le cas pour Mars avec Jupiter.

Dans un article publié sur arXiv, une équipe de chercheurs américains avance l’idée selon laquelle un certain type de résonance gravitationnelle, une résonance dite « de balayage » (cette résonance combine les champs de gravitation de Jupiter et du disque protoplanétaire lui-même) serait en mesure d’expliquer la petite masse de Mars qui est dix fois moins massive que la Terre. Les simulations numériques de la formation des planètes du Système solaire suggèrent en effet que notre chère voisine devrait avoir une masse comprise entre 1,5 et 2 fois celle de notre planète. Alors pourquoi est-elle aussi petite exactement ?

En impliquant le champ de gravité de Jupiter et celui du disque protoplanétaire, les chercheurs affirment pouvoir expliquer la faible masse de la planète rouge. Pourquoi alors ne pas avoir considéré plus tôt le champ de gravitation du disque protoplanétaire dans les premières simulations ? Les chercheurs pensaient jusqu’à présent que Mars avait pris son temps avant de se former, bien après que ce disque ce soit dissipé. Or, l’étude récente des météorites sur Mars, vestiges de la formation du Système solaire, laisse entendre que sa formation aurait été très rapide. C’est pourquoi les chercheurs se doivent aujourd’hui de prendre en compte le champ gravitationnel du disque protoplanétaire.

Selon les chercheurs, la combinaison de la force gravitationnelle de Jupiter et celle du disque protoplanétaire aurait alors conduit à vider les régions où se trouvait la matière pouvant faire croître la planète rouge. La matière restante aurait également conduit les protoplanètes dans la région de l’orbite de Mars à avoir des vitesses relatives plus élevées, favorisant ainsi la fragmentation et non la croissance par accrétion de ces corps célestes. De petits planétésimaux de moins de 50 kilomètres de diamètre se seraient alors formés suite aux nombreuses collisions avant de finir par former la planète par accrétion.

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