Les astronomes pensent avoir découvert les mystérieuses origines de Jupiter (+ la toute dernière image de la géante gazeuse)

En tant que plus grande planète du système solaire, Jupiter a beaucoup d’influence, mais son histoire est encore un peu mystérieuse. Récemment, des astronomes ont avancé une nouvelle théorie, suggérant que la géante gazeuse s’est formée beaucoup plus loin du Soleil et qu’elle a ensuite migré vers sa position actuelle.

Image d’entête : le Guru en profite pour placer cette toute nouvelle image de Jupiter, photographiée par la sonde Juno le 12 février 2019, alors qu’elle effectuait son 17e passage scientifique de Jupiter. Au moment où les images ont été prises, la sonde se trouvait entre 26 900 kilomètres et 95 400 kilomètres au-dessus du sommet des nuages de Jupiter. (NASA/ JPL-Caltech/ SwRI/ MSSS/ Kevin M. Gill)

De nos jours, Jupiter gravite autour du Soleil à une distance moyenne de 780 millions de km ou 5,2 unités astronomiques (UA). Mais cela n’a peut-être pas toujours été le cas, il a été suggéré que Jupiter s’est formée ailleurs dans le système solaire pour migrer avec le temps sur son orbite actuelle. Cette nouvelle recherche n’est pas la première à proposer cette idée, mais elle a un point de départ différent des autres théories.

L’idée dominante, connue sous le nom d’hypothèse du  » Grand Tack « , propose que Jupiter se soit formé à une distance d’environ 3,5 UA,  où se trouve actuellement la ceinture d’astéroïdes, avant de se déplacer vers le soleil. Il est possible quelle se soit rapprochée de 1,5 UA (là où Mars orbite) avant de faire demi-tour et de dériver vers sa position actuelle de 5,2 UA.

(NASA/ JPL-Caltech)

Ce voyage, et le chaos total qu’il aurait causé, pourrait expliquer quelques-unes des bizarreries du système solaire, notamment pourquoi Mars est plus petite qu’elle ne devrait l’être et pourquoi il n’y a pas de Super-Terre dans le quartier. La nouvelle étude décrit une voie différente pour la géante gazeuse.

L’équipe, dirigée par des astronomes de l’université de Lund (Suède), a utilisé des simulations informatiques pour calculer que Jupiter s’est formée 4 fois plus loin du Soleil, commençant sa vie comme un astéroïde de glace. Environ 2 ou 3 millions d’années après sa formation, les forces gravitationnelles des gaz environnants du système solaire l’ont poussé vers l’intérieur jusqu’à son orbite actuelle. Cela aurait pu prendre environ 700 000 ans, un laps de temps relativement court sur l’échelle de la dynamique du système solaire.

Le “pistolet fumant”/ les traces étayant l’hypothèse de l’équipe se trouve dans ce que l’on appelle les astéroïdes troyens, deux ensembles de milliers de roches qui orbitent autour du Soleil le long de la trajectoire de Jupiter. Des amas de ces derniers se trouve devant la planète et un autre derrière, mais le groupe avant a 50 % plus d’astéroïdes que le groupe arrière, et personne ne sait vraiment pourquoi.

(Astronomical Institute of CAS/Petr Scheirich)

L’équipe s’est mise en quête d’une réponse, en effectuant des simulations informatiques du système solaire primitif. Bien sûr, ils ont découvert que lorsque Jupiter migre vers l’intérieur, les astéroïdes de la famille de Hilda sont capturés pour former le même schéma que celui que l’on observe actuellement, avec plus d’astéroïdes devant la planète que derrière.

Schéma du système solaire jusqu’à l’orbite de Jupiter, mettant en évidence les membres de la famille de Hilda (en brun). Sont également indiqués les astéroïdes troyens (en vert) et ceux de la ceinture d’astéroïdes (en blanc). (Wikimédia)

Selon Simon Pirani, auteur principal de l’étude :

C’est la première fois que nous avons la preuve que Jupiter s’est formée très loin du Soleil et qu’elle a ensuite migré sur son orbite actuelle. Nous avons trouvé des preuves de la migration des astéroïdes troyens orbitant près de Jupiter.

Selon l’équipe, Saturne, Uranus et Neptune ont peut-être aussi suivi des schémas migratoires similaires dans leur histoire. Et au-delà du système solaire, il est généralement admis que les « Jupiters chauds« , des exoplanètes géantes gazeuses en orbite extrêmement proche de leurs étoiles, se seraient formés plus loin et auraient migré vers l’intérieur.

Bien sûr, il ne s’agit là que d’une théorie de plus, et il faudra d’autres preuves pour étayer cette affirmation.

Fait intéressant, les simulations suggèrent également que les astéroïdes troyens sont probablement faits de la même substance que le noyau rocheux de Jupiter. D’autres indices sur l’histoire et la formation de Jupiter, et du système solaire dans son ensemble, pourraient être tirés d’études plus approfondies de ces objets. Et c’est exactement ce que la sonde spatiale Lucy de la NASA doit faire, après son lancement en 2021.

L’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics : The consequences of planetary migration on the minor bodies of the early Solar System et présentée sur le site de l’université de Lund : Jupiter’s unknown journey revealed.