La formation du Système solaire: Théorie de l’accrétion P.116-117

Notre galaxie voisine, Andromède

Si cette galaxie était la Voie lactée…

Si cette galaxie était la voie lactée… …nous serions environ là!

La galaxie M101

La galaxie M101

La formation du système solaire 1: Nébuleuse solaire se forme P.116-117

2: Formation du protosoleil

3: Phase d’accrétion formant les planétésimaux

4 et 5: Formation des planètes rocheuses et gazeuses

6: Évacuation des débris et système formé

Autres systèmes solaires en formation

Disques protoplanétaires dans la nébuleuse d’Orion

Disque protoplanétaire dans la nébuleuse d’Orion

Disque protoplanétaire du système bêta pictoris

Notre système solaire n’a pas fini de se former…

1972 Wyoming, météorite 80 m, 1M tonnes, 58 km altitude, 53 000 km/h

1908 Tunguska, Russie, explosion d’une comète dans l’atmosphère

La comète Shoemaker-Levy (1994)

La comète Shoemaker-Levy (1994)

Impacts sur Jupiter (1994)

Cratère de Charlevoix 350 millions années 2 km dia. 15 milliards de tonnes

Cratère de Charlevoix, Québec, Canada Hautes Gorges La Malbaie St-Aimé-Des-Lacs St-Hilarion Mont des Éboulements St-Joseph-de-la-Rive Île-aux-Coudres Baie-St-Paul

Cratères de la face cachée de la lune Cratères de la face cachée de la lune. Le plus grand a environ 80 km de diamètre.

Fleuve St-Laurent La Malbaie Mont des Éboulements Île-aux-Coudres Baie-St-Paul

Formation d’un cratère d’impact

Le Soleil et les planètes du système solaire Même Vieux Truc, Mais J’en Sais Un Nouveau

Le système solaire en perspective: 99,87% de la masse constitue le Soleil, 0,1% constitue Jupiter  0,03 % constitue le reste des planètes

Structure des objets du système solaire

Quelques définitions importantes: Masse: Quantité de matière (kg) Diamètre: Plus grande distance à l’intérieur d’une sphère (km) Densité: Rapport entre la masse et le volume (kg/L)

À propos de la densité: Règle générale: Ce qui est plus dense que le milieu environnant va "couler", ce qui l’est moins, va "flotter".

Exemple: Objets de différentes densités dans l’eau comme milieu environnant Styromousse D<<1 kg/L Bois D<1 kg/L Eau D=1 kg/L Roche D>1 kg/L Métal D>>1 kg/L Eau

La différenciation planétaire La matière qui s’agglomère pour former les différents objets célestes et planètes est très diversifiée (métaux, roches, glace, gaz). Si la masse des corps célestes est suffisante pour que la pression interne, due à la gravité, puisse faire fondre l’intérieur assez longtemps, la matière la plus dense se déplace alors vers le centre et force la matière moins dense à se retrouver à la surface. Roches Métaux Ce processus, qui va structurer les astres par ordre croissant de densité de l’extérieur vers l’intérieur, s’appelle la différenciation planétaire. Lien wikipédia

La différentiation planétaire donne lieu à trois grands types d’objets sphériques dans le Système solaire Jupiter et Saturne Telluriques Ganymédiens Joviens Gaz Glaces Roches Métaux Hydrogène et hélium liquide Hydrogène métallique Roches / métal / glaces Roche et glaces Uranus et Neptune Les objets, de dimensions très différentes en réalité, sont illustrés ici de manière à comparer leur structure interne

Ganymédiens (Ganymède) Comparaison en proportions réelles des diamètres des plus gros objets de chaque type Telluriques (Terre) Ganymédiens (Ganymède) Joviens (Jupiter)

Les planètes telluriques

Les planètes Joviennes

…ces corps ont donc conservé leur forme « patatoïde ». Lorsque la masse d’un objet céleste est inférieure à très environ 1/160 000* de celle de la Terre, la pression interne (due à la gravité) n’est pas assez grande pour faire fondre l’intérieur et permettre au corps de se restructurer en forme sphérique**... …ces corps ont donc conservé leur forme « patatoïde ». C’est le cas de plusieurs lunes, de la plupart des astéroïdes et des comètes *Cette masse est très approximativement équivalente à 350 000 000 de fois celle du mont Everest **Selon la définition de l’union astronomique internationale, ces corps ne possèdent pas une masse suffisante pour que leur gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et les maintienne en équilibre hydrostatique (sous une forme presque sphérique)

Absence de restructuration des corps de petite masse. Temps -4,6 milliards d’années Aujourd’hui

« Petits corps » non restructurés

L’astéroïde Ida Image: NASA

L’astéroïde Mathilde Image: NASA

L’astéroïde Itokawa Image: JAXA

La comète Tempel 1, 4 secondes avant l’impact de la sonde Deep Impact en 2005

Les autres objets du système solaire: Les comètes (West 1975)

Les autres objets du système solaire: La comète Borelli (2001)

La sonde Deep Space 1 vers Borelli (2001)

Restructuration en forme "sphérique" des corps suffisamment massifs* Temps -4,6 milliards d’années Aujourd’hui *Les corps en rotation ont une tendance naturelle à s'aplatir aux pôles, ils ne sont donc jamais parfaitement sphériques.

Restructuration en forme "sphérique" des corps suffisamment massifs* Gravité non constante dans l’astre Équilibrage de la gravité Gravité équilibrée *Les corps en rotation ont une tendance naturelle à s'aplatir aux pôles, ils ne sont donc jamais parfaitement sphériques.

La lune de Saturne Mimas 381 km L’astéroïde 243 Ida 54 x 24 x 15 km La lune de Saturne Mimas 381 km