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Les inattendues poussières Mercuriennes, reliquat de notre passé

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Thème : Anneaux de poussières autour de Mercure

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Il s'en passe des choses, au voisinage de Mercure !

Vous souvenez-vous de la mission spatiale Bepi Colombo, lancée le 19 octobre 2018 ? Elle a pour but d'étudier la magnétosphère et la structure interne de la planète. Le trajet jusqu'à bon port durera sept ans. Cependant, en attendant ce délais, le petit astre si proche du Soleil nous a offert une surprise...

@NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington, Mercure

En Novembre dernier, Guillermo Stenberg et Russell Howard, deux scientifiques de la structure et du fonctionnement des étoiles, ont mis en évidence la présence de poussières dans le Système Solaire interne.

Dans l’Histoire des recherches en astrophysique, ce sont plutôt les espaces les plus éloignés du Soleil qui sont les plus étudiées. A citer parmi tant d’autres, la découverte de "Goblin", l’hypothétique neuvième planète dont l’existence est encore débattue par les chercheur.e.s, mais il y a également "FarOut" et "FarFarOut", les objets encore et toujours "les plus lointains découverts" au confins de notre Système Solaire.

Ces découvertes bien que très importantes, impliquent une plus grande rareté des découvertes du Système Solaire interne.

La partie interne du Système Solaire représente l’étendue dans laquelle se trouvent tous les objets situés entre le Soleil et la ceinture d’astéroïdes. En terme de planètes, on parle de Mercure, Vénus, Terre et Mars. C’est à dire, les planètes dîtes telluriques, composées de roches et de métal.

Le Système Solaire externe quant à lui, s’étend au-delà de la ceinture d’astéroïdes et est composé majoritairement des planètes gazeuses. Il contient également de nombreuses comètes et les centaures, des petits corps de glace orbitant entre Jupiter et Neptune.

Section entre Système Solaire interne et externe au niveau de la ceinture d'astéroïdes, représentée par les points blancs sur l'image ci-dessous

@Wikipedia, Ceinture d'astéroïdes

La cocasse découverte de l'anneau de poussière sur l'orbite de Mercure

La découverte de cette poussière sur l’orbite Mercurienne est complètement fortuite, voire même anecdotique.

En effet, Stenberg et Howard, deux astrophysiciens des étoiles, avaient choisi pour mission de montrer que les poussières à proximité du Soleil n’existe pas, qu’elles n’y ont pas leur place.

En effet, deux caractéristiques de notre étoile sont d’une part, d’exercer une puissante force de gravitation, attirant vers elle toute matière environnante et d'autre part, de propulser des vents solaires si puissants, que toute matière proche se voit soufflée violemment. Bref, vous l’aurez compris, difficile de se loger au plus près du Soleil.

A cette fin, les deux chercheurs ont utilisé la mission STEREO, pour « Solar Terrestrial Relation Observatory » ou encore « Observatoire des relations Soleil-Terre ». Cette mission comprend deux satellites jumeaux orbitant autour du Soleil, et l’issue est d’étudier les éjections solaires.

STEREO permet d’observer deux types de lumière. Celle émise par l’atmosphère du Soleil, appelée couronne solaire, et la lumière réfléchie par les poussières.

Cette dernière est cent fois plus brillante que la première, et altère ainsi complètement l’observation de la lumière coronale, émise par la couronne solaire.

Dans leur modèle, Stenberg et Howard ont alors éliminé la contribution de la poussière afin de rendre plus visible la lumière du Soleil. Le but de la manœuvre est in fine de mettre en évidence plus aisément la présence de la zone "dust-free", sans poussière, initialement recherchée.

Dans les années 1990, un anneau de poussière géant sur l’orbite de la Terre a été détecté. Ces poussières proviennent de la collision des astéroïdes de la ceinture entre Mars et Jupiter. Suite aux chocs, les poussières se déplacent vers le Soleil, attirées par sa gravité. Cependant, la Terre grâce à sa propre force de gravitation, retient certaines de ces poussières, qu’elle entraîne dans sa course autour du Soleil.

En 2013, l’expérience se réitère avec la découverte de poussières sur l’orbite de Vénus. Ces poussières n’auraient pas la même origine, mais celle-ci est encore discutée.

Les recherches de poussières autour de Mercure ne sont pas initiées car on la pense trop proche du Soleil et trop petite pour retenir ces anneaux de matière. Cependant, les observations de Stenberg et Howard dans leur quête de mettre en évidence une zone sans poussière, ont en fait montré un pic de luminosité sur l’orbite de Mercure.

Vue d'artiste des anneaux de poussières présents sur les orbites des planètes telluriques

@Universetoday, Poussières du Système Solaire interne

Les apports de cette découverte

Les poussières du Système Solaire interne sont très anciennes. En effet, les chercheur.e.s pensent que la formation de celui-ci a été un phénomène très violent. Les puissantes collisions de matériaux dans le disque proto-planétaire, disque dans lequel se sont formées les planètes autour du très jeune Soleil, ont créé les poussières. De ces dernières se seraient formées les planètes, par agrégation de matière.

La découverte et l’étude des poussières est donc essentielle dans la compréhension de notre Système Solaire primordial, et ainsi dans l’explication de l’origine de la création des planètes. Une étude plus approfondie de cette surprise Mercurienne fournirait a fortiori des idées et informations plus robustes quant aux origines de la vie terrestre.

Nathalie Bauchet

Informations utiles :

Petite vidéo montrant une simulation des anneaux de poussière sur l'orbite de Venus.
Credit: NASA’s Scientific Visualization Studio/Tom Bridgman

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