Naissance du système solaire

 

Création du système solaire : il y a 4,6 milliards d'années.
Apparition du soleil : au sein d'une nébuleuse primitive, après effondrement d'un nuage de gaz
Apparition des planètes : la matière s'organise autour du soleil, s'agrège et grossit
Objets du système solaire : Soleil, planètes, satellites, ceintures d'astéroïdes, nuage d'Oort

Notre Terre existe dans un endroit que l'on nomme le système solaire. Cela signifie que notre planète fait partie de tout un ensemble qui orbite autour de notre unique étoile, le Soleil. Ainsi, Mercure, Vénus, la Terre, Mars, et toutes ces autres planètes bien connues tournent autour du Soleil. Le Soleil émet une très forte influence sur cet ensemble de planètes. Tout ceci, c'est le système solaire.

La naissance des étoiles

Comment le système solaire s'est-il formé ? Personne n'était là pour en témoigner il y a quelques milliards d'années, mais certains observations permettent aux scientifiques d'énoncer des hypothèses tout à fait plausibles.

En 1755, le philosophe Emmanuel Kant exposait sa théorie  sur la nébuleuse solaire, dont serait issu tout le système solaire. Le télescope spatial infrarouge Spitzer a permis de valider cette théorie,  deux siècles et demi après !

Grâce à la technologie, notre connaissance sur la naissance des étoiles nous permet d'établir des hypothèses très précises sur la formation du système solaire. Ce qui est très intéressant, c'est que les scientifiques ont observé que d'autres étoiles ont certainement contribué à cette création.

Le Soleil, les planètes et leurs satellites, mais aussi la ceinture d'astéroïdes et la ceinture de Kuiper composent le système solaire. Il est situé dans un bras extérieur de la Voie Lactée, notre galaxie.

C'est dans les nébuleuses qu'apparaissent les étoiles. Une nébuleuse est constituée principalement de gaz et de poussières et peut s'étendre sur plusieurs dizaines ou centaines d'années-lumière. Il existe des nébuleuses très connues des astronomes, telles que la nébuleuse d'Orion et la nébuleuse de la Carène. 

Nébuleuse de la Carène

Formation du système solaire

Faisons un grand saut dans le temps. Nous sommes environ 4,6 milliards d'années avant notre ère. À la place du système solaire actuel se trouve une nébuleuse gigantesque. À l'intérieur de cette nébuleuse, un incroyable spectacle est en train  de se produire : un nuage froid extrêmement dense, composé d'hydrogène et d'hélium, tourne sur lui-même. De plus en plus vite. Cette extrême vélocité finit par le faire s'effondrer et s’aplatir sous l'effet de la gravitation. Il se tasse de plus en plus et sa température se met à grimper d'une façon inimaginable. Tous les débris de matière se trouvant à proximité sont attirés vers le nuage.

Au centre de ce nuage, une zone ultra-compacte se dessine et finit par donner naissance à une proto-étoile, notre futur Soleil. Cette zone centrale attire de plus en plus de matière qui vient s'y agréger. Notre proto-étoile prend plus de masse et devient de plus en plus chaude.

Ce processus va durer environ cinquante millions d'années, jusqu'à ce que la température soit si élevée (15 millions de degrés), que des réactions thermonucléaires vont se mettre en route, engendrant la fusion de l'hydrogène. Ces réactions produisent un dégagement d'énergie colossal. Notre proto-étoile vient de s'allumer pour la première fois de son existence !

Plusieurs centaines de milliers d'années après ce premier allumage, notre étoile est enfin née. Et depuis, son hydrogène ne cesse de brûler. Et il brûlera encore durant 5 milliards d'années...

Les scientifiques pensent que le Soleil ne s'est pas formé seul, mais en compagnie d'autres étoiles, comme c'est le cas dans les autres nébuleuses observées : les étoiles naissent toujours en groupe.

La taille du Soleil est telle qu'à lui seul il représente 99,86% de la masse totale du système solaire, planètes et astéroïdes compris, bien entendu ! C'est dire à quel point il est gigantesque. Jupiter et Saturne, les deux plus gros corps après le système solaire, représentent 90% de la masse restante. Autant dire que notre chère Terre est un tout petit grain de sable plutôt insignifiant au milieu de tout cela...

Mais revenons à notre toute jeune étoile. À ce stade de son existence, elle est encore assez instable, et éjecte une grande partie d'hélium et d’hydrogène. Pour le moment elle est seule, aucune planète n'existe encore pour l'accompagner.

Autour du jeune Soleil, la matière tourne dans un ballet incessant, et commence à s'organiser. De petits grains de poussières se rencontrent, s'entrechoquent et finissent par s'agréger. Les grains deviennent des cailloux, puis des rochers, puis des planétésimaux, qui préfigurent des planètes en formation. Plus loin, la matière n'est constituée que de gaz, mais tout ce gaz s'agrège également et commence à se regrouper en boules plus grosses et plus denses.

On y est. Après le Soleil, c'est aux planètes d'entrer en piste. Le système solaire est principalement composé d’innombrables morceaux de roche qui entrent en collision et se mêlent entre eux. Les plus gros morceaux attirent vers eux de plus en plus de matière du fait de leur pouvoir d'attraction toujours plus fort. Ils commencent à faire le ménage autour d'eux : les blocs de roche sont de moins en moins nombreux. 

Mais attendez... 

On aperçoit une petite planète s'approcher dangereusement de ce qui sera plus tard la Terre, notre berceau. Soudain, l'inévitable se produit. Les deux planètes entrent en collision et se mettent à fusionner. Tout autour, un immense flot de matière est éjecté dans l'espace et se met à tournoyer très vite. À son tour, ce flot de matière s'agrège en une boule un peu plus petite. Nous venons d'assister à la naissance de la Lune !

On constate que les planètes rocheuses (telluriques) sont plutôt proches du Soleil, et que les planètes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) en sont éloignées. Comment expliquer cette disposition ? Pourquoi n'avons-nous pas proche de nous une planète gazeuse ?

La plupart des scientifiques s'accordent pour affirmer que le coupable, c'est le Soleil. Ou plutôt, le vent solaire. Lorsqu'il s'est allumé, le Soleil s'est mis à émettre des vents très puissants, qui tel un énorme ventilateur ont poussé vers l'extérieur les gaz, qui sont des éléments très légers.

Voilà donc pourquoi les planètes gazeuses se sont formées dans ce que l'on appelle le système solaire externe !

Les autres objets du système solaire

Nous sommes à présent 100 millions d'années après la naissance du système solaire. On aperçoit qu'au-delà de nos quatre petites planètes rocheuses (Mercure, Vénus, la Terre et Mars), s'est formé tout un amas d'astéroïdes, de roches et de poussières en tout genre. Cet immense amas a été capturé par l'attraction solaire. C'est ce que l'on appelle « la ceinture d'astéroïdes », qui orbite autour du Soleil.

Derrière la ceinture d'astéroïdes, on trouve nos quatre géantes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Et encore plus loin, on trouve Pluton, un corps rocheux jadis considéré comme une planète, qui est désormais une « planète naine ». Pluton a été rétrogradé en 2006 car c'est un astre très petit qui n'a pas réussi à faire le ménage autour de lui (il fait partie d'un immense flot d'astéroïdes, la ceinture de Kuiper).

Au-delà de la ceinture de Kuiper, on trouve le nuage d’Oort, considéré comme le berceau des comètes. Ce nuage se trouve à une année-lumière du Soleil.

Pendant à peu près un milliard d'années, toutes les planètes du système solaire se font bombarder sans relâche par des astéroïdes et comètes en tous genres. Mais les vents solaires auront raison de toutes ces poussières et autres gaz en les envoyant loin de l'espace interplanétaire.

Jupiter, notre sauveur

Revenons à tous ces astéroïdes, poussières et autres météorites. Il faut savoir que la Terre dispose depuis longtemps d'un ange gardien. Nous devons beaucoup à cet ange. Sans lui, il est fort probable que l'humanité, et même la vie n'existerait pas, ou peut-être seulement sous une forme très primitive.  

Cet ange gardien, c'est la planète géante, Jupiter. Grâce à son immense force d'attraction, Jupiter a réussi à capter un nombre phénoménal d'astéroïdes et de météorites, les empêchant d'aller percuter la Terre et permettant à la vie de s'y installer paisiblement.

Jupiter agit comme un immense bouclier pour nous. La question de la vie ailleurs implique d'ailleurs le même scénario : pour qu'elle soit possible, il faut avant tout qu'il y ait de l'eau, que la planète habitable ne soit ni trop près, ni trop loin de son étoile. Mais il faut également la présence d'une planète géante qui fasse barrage comme Jupiter en attirant vers elle tous les corps dangereux.

Note: Une étude scientifique (par Jonathan Horner) semble indiquer que cette théorie de Jupiter en tant que bouclier de la Terre n'est pas forcément juste. Des simulations scientifiques indiquent que la Terre existerait bel et bien sans Jupiter ! Gardons toujours à l'esprit que toute théorie en astronomie peut toujours être balayée par une autre.

Il est possible que notre étoile soit née grâce à la mort d'une autre étoile. En effet, beaucoup d'astrophysiciens pensent que le Soleil est apparu suite à l'explosion d'une autre étoile, dont la conséquence est une supernova.  Cette supernova aurait engendré une onde de choc qui aurait permis de créer une variation de densité à l'intérieur du nuage primitif, variation qui serait à l'origine de l'effondrement du nuage sur lui-même.

Le Soleil n'en est qu'à la moitié de sa vie. Il va finir par grossir et avaler la Terre pour ensuite exploser et se transformer en supernova. Peut-être sera-t-il a l'origine d'un nouveau système solaire ?

D'ici un milliard et demi d'années, l'homme aura peut-être disparu de la Terre, et d'autres espèces plus adaptées aux conditions climatiques d'alors auront peut-être fait leur apparition. Mais d'ici là, l'homme aura certainement trouvé un moyen de s'installer ailleurs !