D’une simplicité trompeuse…

Ken Tapping, le 13 novembre 2013

Dans le ciel cette semaine…

  • Vénus brille de tous ses feux à l’horizon au sud-ouest après le coucher du Soleil.
  • Jupiter se lève vers 20 heures et Mars se hisse dans le ciel à l’est vers 1 h.
  • Mercure fait son apparition au sud-est avant l’aube.
  • La Lune sera pleine le 17 novembre.

Au XVIIe siècle, Emmanuel Svedberg a échafaudé une théorie sur la genèse du système solaire, que le philosophe Emmanuel Kant a fait sienne au XVIIIe siècle. Au siècle suivant, Pierre Laplace, l'Isaac Newton français, reprend lui aussi cette théorie, qu'il publie après l'avoir peaufinée. De nos jours, il est de pratique courante dans le monde de l'édition scientifique de citer les contributions d'autrui dans les articles que l'on publie. À l'époque où Laplace a publié ses travaux, ce n'était pas le cas, si bien qu'il a reçu tout le mérite des idées qu'il a reprises. Ses nombreuses contributions aux mathématiques et à l'astronomie lui ont cependant valu à juste titre d'être reconnu comme l'un des plus grands esprits scientifiques de tous les temps.

Selon Svedberg, le système solaire était issu de la contraction d'un nuage de gaz et de poussières cosmiques en un disque dont le noyau aurait engendré le Soleil, et le reste de la matière aurait donné naissance aux planètes et aux autres objets qui forment le système solaire. Cette théorie semble juste, puisque les nouveaux instruments modernes dont nous disposons, tels que le télescope spatial Hubble, l'observatoire Gemini et l'ALMA (l'Atacama Large Millimetre Array, maintenant fonctionnel), nous permettent d'observer ce phénomène de gestation cosmique ailleurs dans la galaxie. On peut ainsi assister à la naissance d'étoiles à l'intérieur de nuages de matière qui s'aplatissent en forme de disque. On sait aujourd'hui que les radiations et les souffles très puissants produits par la formation du Soleil ont balayé toute la matière volatile des planètes avoisinantes – Mercure, Vénus, la Terre et Mars – décapées jusqu'au roc. Les planètes plus éloignées – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – ont été préservées et sont devenues des géantes gazeuses. Cette théorie a subi avec succès l'épreuve du temps, si bien que nous nous attendons aujourd'hui à ce que les systèmes planétaires qui se forment autour d'autres étoiles ressemblent aux nôtres. Il n'en est toutefois rien.

Jusqu'à présent, nous avons découvert environ un millier de planètes en orbite autour d'autres étoiles. De façon générale, les étoiles posséderaient chacune plusieurs planètes, donc une qui serait approximativement de la taille de la Terre et se trouverait à une distance suffisante de son étoile pour permettre l'existence d'eau liquide à sa surface. Nous voyons cependant des géantes gazeuses sur des orbites très proches de leur étoile mère et d'autres planètes dépouillées à très grande distance de celle-ci. Il semble que la théorie élaborée par Svedberg, Kant et Laplace s'appliquerait au moins jusqu'à la formation des planètes et à l'embrasement de l'étoile mère, mais ce qui survient après nous demeure inconnu. L'organisation des planètes que nous pouvons observer dépasse notre entendement. Pourquoi notre système solaire est-il différent? Est-il effectivement différent?

Pour élucider ce genre d'énigmes, nous pouvons procéder à des simulations par ordinateur pour construire des nuages cosmiques virtuels et les faire s'effondrer pour former étoiles et planètes. Ces simulations nous montrent toutefois que les planètes aussitôt formées changent d'orbite, un peu comme dans un billard cosmique. Ces simulations corroborent ce que nous voyons dans les autres systèmes planétaires, seul le nôtre fait exception.

Notre système solaire s'est formé il y a environ 4,5 milliards d'années. La vie serait apparue sur Terre un milliard d'années plus tard, le temps que notre monde se soit suffisamment refroidi pour permettre à l'eau de s'accumuler à la surface dans sa forme liquide. Selon les fossiles découverts, la vie aurait évolué jusqu'à nos jours, malgré les extinctions massives causées par des éruptions volcaniques, des astéroïdes, des glaciations et d'autres catastrophes naturelles, qui ont éliminé jusqu'à 90 % des espèces existantes. On sait toutefois que si la Terre s'était rapprochée ou éloignée du Soleil d'à peine 10 %, ce qui est très faible quand on compare aux effets du billard cosmique qui semble se jouer dans les nouveaux systèmes planétaires, la vie sur Terre aurait été totalement éradiquée. Pourquoi cela ne s'est-il pas produit? On l'ignore encore.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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