Des scientifiques ont proposé qu’un type inconnu d’objet planétaire se cache dans notre Univers depuis toujours et qu’il pourrait même avoir donné naissance à la Terre telle que nous la connaissons.
Appelé synestia, cet objet en forme de beignet se formerait lorsqu’une planète s’écrase sur une autre, et s’il est officialisé par la communauté des astronomes, ce terme sera inscrit dans les manuels scolaires comme l’une des premières formes de la Terre.
“Nous montrons que les planètes rocheuses sont vaporisées plusieurs fois au cours de leur formation, et sont susceptibles de former des synestias”, rapportent les planétologues Simon Lock de l’Université de Harvard et Sarah Stewart de l’UC Davis .
“Les différentes structures des planètes chaudes et en rotation changent notre compréhension de multiples aspects de la formation des planètes, y compris l’origine de notre Lune.”
L’histoire de l’origine de notre planète est délicate, car l’hypothèse la plus largement acceptée est qu’il y a quelques milliards d’années, un hypothétique objet de la taille de Mars s’est formé par hasard dans le système solaire interne, juste sur la trajectoire orbitale d’une protoplanète qui allait devenir la Terre.
Les deux objets ont fini par entrer en collision – c’est ce qu’on appelle “l’impact géant” – et ce choc cataclysmique a envoyé des masses de débris dans l’espace, dont certains ont formé notre Lune.
Ce qui restait de la protoplanète et de l’objet mystérieux de la taille de Mars (Theia) était la Terre proprement dite, qui a officiellement vu le jour il y a environ 4,5 milliards d’années. Ce qu’il est advenu de Theia, en revanche, n’a jamais été élucidé.
Lock et Stewart ont enquêté sur le moment exact où la Terre s’est formée et affirment que cette interaction cataclysmique est plus compliquée que nous le pensions. Il existe en fait plusieurs issues lorsque l’Univers est le théâtre d’un événement aussi violent, et l’une d’entre elles donne naissance à un objet dont personne n’a jamais été témoin auparavant.
La première issue est celle que nous connaissons le mieux : il y a des milliards d’années, un disque désordonné de débris entourait notre Soleil, qui s’agglutinait progressivement pour former des objets en orbite de plus en plus gros.
Finalement, ces objets sont devenus si gros qu’en entrant en collision, ils ont formé des planètes rocheuses comme la Terre, Mars et Vénus.
Selon la pensée actuelle sur la formation des planètes, l’un de ces objets est la protoplanète, et l’autre est le catalyseur de la collision qui achève sa transition vers une véritable planète.
Si l’objet qui entre en collision est petit, la planète nouvellement formée sera arrosée de ses restes brisés, comme des météorites. Mais si l’objet en collision est suffisamment gros, ces restes fragmentés peuvent tourner autour de la planète nouvellement formée pendant un certain temps, comme les anneaux de Saturne, avant d’être finalement avalés par celle-ci.
Mais que se passe-t-il si les deux objets en collision sont de taille égale ? Sans protoplanète et partenaire de collision clairement définis, qui fait quoi ?
Lorsque Lock et Stewart ont modélisé ce qui se passe lorsqu’un objet très gros et très chaud en rotation percute une masse similaire en rotation avec un moment angulaire très élevé, ils ont découvert que les collisions les plus violentes et les plus égales produisaient des synestias – des halos particuliers de roche vaporisée tournant autour d’un noyau en fusion.
(Au cas où vous vous poseriez la question, “synestia” est un amalgame de syn, qui signifie “ensemble” en grec, et de Hestia – la déesse grecque ancienne du foyer et de l’architecture)
Ce nouvel objet, qui ne dure qu’environ deux cents ans, a un volume beaucoup plus important que les deux objets qui sont entrés en collision, et n’hébergerait aucun solide ou liquide à sa surface. Il serait également beaucoup plus grand qu’une planète avec un disque environnant.
“Nous avons examiné les statistiques des impacts géants, et nous avons constaté qu’ils peuvent former une structure complètement nouvelle”, explique Stewart.
L’équipe propose qu’après un siècle environ sous cette forme – un clin d’œil dans la durée de vie d’une planète – une synestia aura perdu tellement de chaleur qu’elle se condensera à nouveau en un solide. Ils soupçonnent que la plupart des planètes qui existent aujourd’hui ont été des synestia à un moment donné.
Si elle est confirmée, cette hypothèse ne nous donne pas seulement une toute nouvelle forme de la Terre primitive, elle pourrait également éclaircir une partie du mystère entourant la formation de notre Lune.
Les explications précédentes de la formation de la Lune impliquent que Théia a percuté la proto-Terre et s’est brisée, certains débris ayant été avalés par notre planète et d’autres ayant formé la Lune.
Mais l’analyse chimique d’échantillons ramenés par les missions Apollo dans les années 1970 indique que les roches terrestres et lunaires sont presque identiques.
La collision aurait-elle d’abord formé une seule synestia, à partir de laquelle la Terre et la Lune se seraient ensuite condensées ? Pour l’instant, cette hypothèse n’est qu’une hypothèse – nous avons besoin de plus de preuves pour l’étayer.
Mais si ce nouvel objet planétaire est accepté par la communauté des astronomes, nous pourrions enfin être en mesure de combler certaines des principales lacunes dans l’histoire des origines de notre planète.
Les recherches ont été publiées dans le Journal of Geophysical Research : Planets.