TERRE Formation
Modèles de formation de la Terre
Deux modes de formation des planètes sont généralement évoqués. Le premier est une accrétion par collisions de petits corps (les planétésimaux) du disque protoplanétaire entourant la jeune étoile, qui vont former des objets plus massifs, appelés protoplanètes. Ces dernières vont à leur tour, par collisions géantes, donner les planètes. Ce processus peut continuer après la disparition du gaz du disque. Dans le second mode de formation, la planète croît directement en capturant une partie des poussières qui migrent dans le disque vers l’étoile centrale en raison des forces de friction avec le gaz. Selon ce dernier scénario, une planète doit forcément se former avant la disparition du disque de gaz et être constituée principalement de matière provenant du disque externe (du fait de la migration des poussières vers l’étoile). Ce mode de croissance par capture de poussières ne semble pas être prépondérant pour la Terre pour deux raisons. Tout d’abord, il implique une durée de formation beaucoup plus rapide que celle déduite de l’analyse présentée auparavant. Ensuite, les propriétés isotopiques des météorites permettent de discerner quelles fractions de la masse terrestre proviennent des parties internes et externes du système solaire. En effet, parmi les météorites, on distingue deux groupes, dénommés chondrites carbonées (CC) et chondrites non carbonées (NC), qui présentent des propriétés isotopiques différentes. Bien que les corps parents de ces météorites se trouvent tous désormais dans la ceinture principale des astéroïdes, les caractéristiques chimiques et isotopiques suggèrent que les corps CC se soient formés au-delà de l’orbite de Jupiter. Or, l’analyse isotopique de divers éléments chimiques montre que la Terre est un objet très différent des météorites CC, ce matériel ne représentant tout au plus que 2 à 5 % de sa masse. Cela exclut donc la possibilité qu’une partie importante de la matière terrestre provienne du système solaire externe.
Le mode de formation de la Terre à partir d'un disque de planétésimaux et protoplanètes a fait l’objet de nombreuses simulations numériques. Ces modélisations d’interactions de différents corps qui orbitent autour du Soleil montrent qu’une poignée de planètes telluriques peut se former à la suite de multiples impacts géants sur une échelle de temps de dizaines de millions d’années, conformément aux datations déjà mentionnées. Cependant, malgré leur succès, ces simulations numériques produisent généralement une planète Mars trop massive.
Certaines simulations montrent toutefois que le rapport de masse entre Mars et la Terre peut être reproduit par des scénarios invoquant un déficit de masse du disque de planétésimaux au-delà d’une unité astronomique du Soleil. Les scénarios proposés restituent avec succès la distribution de masse des planètes telluriques et la différence entre les temps de formation de Mars et la Terre. La planète Mars y est alors interprétée comme une protoplanète qui aurait peu évolué depuis sa formation. Malgré leur potentiel, ces simulations présentent des faiblesses, notamment pour expliquer les différences de composition chimique et isotopique entre la Terre et Mars, puisque leur formation se fait à partir de matériaux bien mélangés ou homogènes.
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Guy LIBOUREL : professeur des Universités, université de Côte d'Azur
- Alessandro MORBIDELLI : directeur de recherche CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur, Nice
Classification
Médias
Autres références
-
ÂGE DE LA TERRE
- Écrit par Pascal RICHET
- 5 143 mots
- 5 médias
Que la Terre et même l’Univers aient un âge est de nos jours une évidence. Le fait que ces âges se comptent par milliards d’années est lui-même couramment connu : 4,55 pour la Terre et sans doute environ trois fois plus pour l’Univers, comme l’ont respectivement établi les géochimistes au milieu du...
-
TERRE BOULE DE NEIGE HYPOTHÈSE DE LA
- Écrit par Françoise DREYER
- 7 142 mots
- 5 médias
Peut-on imaginer la Terre entièrement couverte de glace ? L’hypothèse d’une Terre « boule de neige » ou SnowballEarth, proposée en 1992, a pris de plus en plus de cohérence et semble admise en 2017 au vu de la synthèse effectuée par une équipe internationale et interdisciplinaire conduite...
-
ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX
- Écrit par Raphaël F. GARCIA et Pierre TOUBOUL
- 4 883 mots
- 3 médias
Pourquoi cette orbite est-elle si basse ? L'objectif scientifique de la mission Goce consiste à déterminer de façon très précise les anomalies du champ de gravité terrestre. En un point donné, la pesanteur est la résultante de l'attraction gravitationnelle suivant la loi de Newton et de l'accélération... -
AÉRONOMIE
- Écrit par Gaston KOCKARTS
- 4 157 mots
- 11 médias
...fondée sur les variations de la pression atmosphérique avec l'altitude et distingue l'homosphère, l'hétérosphère et l'exosphère. Pour l'atmosphère terrestre (fig. 1), la distribution verticale de la pression indique clairement un changement de pente aux environs de 100 km d'altitude.... -
ÂGE DE LA LUNE
- Écrit par Maud BOYET
- 393 mots
Lors de la mission Apollo-16 en 1969, un échantillon d'une masse de 1,8 kilogramme (échantillon 60025) a été récolté et son étude pousse à reconsidérer l'âge de la Lune. Cette mission fut la seule à permettre l'échantillonnage de la croûte anorthositique lunaire, car située...
-
ASTÉROÏDES
- Écrit par Christiane FROESCHLÉ , Claude FROESCHLÉ et Patrick MICHEL
- 10 700 mots
- 13 médias
Parmi les astéroïdes de notre système solaire, il existe une population bien singulière dont la principale caractéristique est de se mouvoir sur des orbites qui s'approchent de l'orbite de la Terre ou même la croisent. En 2007, un peu plus de 4 500 de ces petits corps, appelés aussi N.E.A. (selon... - Afficher les 88 références