Je ne sais pas si ce message devrait être dans le forum des sujets de physique, mais cela semble correspondre ici aussi. J'ai lu un livre sur la chimie et comment l'univers a vu le jour avec la théorie des étoiles créant la plupart des éléments que nous connaissons. J'ai commencé à me demander comment la Terre était venue en orbite autour du Soleil. Je comprends que nous sommes en chute libre constante vers le Soleil, mais notre mouvement nous fait "manquer" le Soleil nous empêchant de brûler. Cependant, je ne comprends pas comment nous avons été mis en mouvement en premier lieu. Ma meilleure supposition est que nous avons été capturés par la gravité du Soleil et mis en orbite, ce qui signifierait que la Terre était autrefois un météore, non? Si quelqu'un pouvait expliquer cela, ce serait très utile car je n'arrive pas à trouver la réponse nulle part.
Je vous remercie
PS Je suis juste un élève de 9e, donc je n'ai pas beaucoup de connaissances en astrophysique.
Réponses:
L'image était tellement plus nette il y a 20 à 25 ans. Je vais d'abord présenter cette belle image propre. Les étoiles se forment à partir de l'effondrement gravitationnel d'énormes nuages de gaz interstellaire. Ces nuages de gaz ont inévitablement un moment angulaire net non nul. Cela oblige le nuage de gaz à changer de forme, passant d'une forme plus ou moins sphérique à une forme de disque. (Pourquoi? C'est une question différente. Posez-la.)
Bien que ce disque protoplanétaire ait continué d'alimenter la protostarine en croissance, il a également ouvert la voie à la formation de planètes. Le nuage de gaz était principalement de l'hydrogène et de l'hélium primordiaux, mais il contenait également des éléments plus lourds grâce à la fusion stellaire et aux supernovas au cours des milliards d'années qui ont précédé la formation de notre système solaire.
Ces éléments plus lourds se comportent très différemment que l'hydrogène et l'hélium. Ils ont la chimie. Les planètes ont commencé comme des amas microscopiques de masse de ces éléments plus lourds, liés chimiquement. Ces amas microscopiques sont parfois entrés en collision, formant éventuellement de plus gros amas de masse. Ces touffes plus grosses sont à leur tour entrées en collision les unes avec les autres, formant des touffes de masse encore plus grandes. Finalement, les touffes sont devenues suffisamment grandes pour interagir gravitationnellement, ce qui les a fait grossir encore plus. Ce processus s'est poursuivi, formant finalement des protoplanètes, puis des embryons planétaires, et enfin des planètes.
La température dans le disque protoplanétaire était élevée près de la protoétoile en formation, mais elle a chuté précipitamment avec l'éloignement de la protoétoile. À un certain point, les substances volatiles telles que l'eau, l'ammoniac, le méthane et le dioxyde de carbone deviennent aussi solides que la roche. Il s'agit de la ligne de glace, alias la ligne de neige ou la ligne de gel. Les astéroïdes à l'intérieur de l'orbite de Ceres ont tendance à être rocheux. Les astéroïdes en dehors de l'orbite de Ceres ont tendance à être glacés.
Les planètes qui se forment à l'extérieur de la ligne de glace peuvent se développer très rapidement, puis devenir très, très grandes. La substance qui comprend le disque protoplanétaire orbite autour de la proto-étoile en croissance à autre chose que le taux suggéré par les lois de Kepler grâce à la pression de toutes ces choses dans le disque. Grâce à la loi du cube carré, les objets plus gros ne sont pas aussi soumis à cette pression. Ces objets plus gros orbitent à un taux képlérien. Les planètes qui se forment à l'extérieur de la ligne de glace se développent très rapidement, puis balaient le gaz et la glace parce qu'elles sont en orbite à une vitesse différente de celle de l'environnement immédiat. Le résultat est des géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne et plus loin, des géantes de glace comme Uranus et Neptune. La croissance planétaire est un processus beaucoup plus difficile et beaucoup plus lent à l'intérieur de la ligne de glace. Voilà pourquoi Mercure, Vénus, la Terre,
Voilà la jolie image. L'image pas si jolie:
Pourquoi Mercure et Mars sont-ils tellement plus petits que Vénus et la Terre?
Les simulations suggèrent que les planètes rocheuses devraient toutes être plus ou moins de la même taille. Ce n'est pas le cas dans notre propre système solaire, encore moins ailleurs.
Comment Uranus et Neptune ont-ils pu se former?
Les simulations ne peuvent pas recréer Uranus et Neptune à leurs distances actuelles du Soleil. Le matériel dans le disque protoplanétaire aurait dû être trop clairsemé à ces distances pour former de grandes planètes.
Bien, bien pire, quel est le problème avec toutes les exoplanètes étranges que les scientifiques ont trouvées?
Les scientifiques ont trouvé des objets de la taille de Jupiter en orbite très près de leur soleil, des objets de la taille de Neptune en orbite où le modèle simple ne formerait que des planètes rocheuses et des planètes sur des orbites très inclinées (et parfois rétrogrades) qui n'ont aucun sens.
Ces simulations (qui sont devenues très bonnes) et la pléthore d'exoplanètes ont repoussé la théorie de la formation des planètes au stade «c'est drôle». ("La phrase la plus excitante à entendre en science, celle qui annonce de nouvelles découvertes, n'est pas" Eurêka! "Mais" C'est drôle ... "", une citation largement attribuée à Isaac Asimov.)
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La Terre était autrefois composée de très nombreux astéroïdes et météorites. Les plus gros astéroïdes tireraient des météorites et des astéroïdes plus petits, s'écraseraient avec eux et se regrouperaient en un amas de plus en plus gros, qui deviendrait finalement si lourd, que la roche commença à se comporter comme un liquide sous les pressions, formant la sphère soignée que la Terre est maintenant.
Que tous les décombres tournaient déjà autour du Soleil lorsque cela s'est produit; une partie est arrivée de l'extérieur du système solaire, mais la plupart n'étaient qu'une nébuleuse de gaz et d'autres matières qui se sont fusionnées dans le système solaire actuel.
Quant à "tomber et manquer" ... c'est une description semi-précise de la mécanique orbitale. Compte tenu des distances, "manquer" le corps central est en fait assez facile; regardez le ciel la nuit - certaines des étoiles les plus brillantes sont en fait d'autres planètes de notre système. C'est tout - ces petits points. Le soleil est brillant, mais il est aussi minuscule dans le ciel. Il y a beaucoup de place pour "manquer", et au lieu de s'écraser, pour voler dans une trajectoire elliptique autour du corps central - en le passant, plus vite quand vous êtes proche, puis en étant éjecté "de l'autre côté" pour ralentir, et s'envoler, pour revenir sur le même chemin (manquant).
Maintenant ... comment se fait la Terre, et la plupart des orbites des planètes ne sont pas des ellipses allongées, comme cela est le plus courant avec la plupart des objets se déplaçant de manière aléatoire dans le champ gravitationnel - mais plutôt des cercles proches - c'est un sujet pour une question différente et un débat plus long.
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Les systèmes planétaires sont formés de nuages de gaz et de poussière .
La gravité de la masse du nuage le maintient ensemble; la partie la plus dense au centre du nuage s'effondre jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment dense pour commencer la fusion nucléaire, se transformant en étoile.
Plus loin, les choses entrent en collision et collent au hasard jusqu'à ce que quelques-unes deviennent suffisamment grandes pour avoir une gravité significative qui leur est propre. Lorsque ces «planétésimaux» entrent en collision les uns avec les autres, en moyenne leurs orbites deviennent plus circulaires. Après des milliards d'années, vous vous retrouvez avec relativement peu de corps sur des orbites presque circulaires: les planètes d'un système solaire.
La capture de corps arrivant de l'extérieur du système solaire se produit, mais la formation à partir d'un nuage de gaz proto-stellaire est la façon la plus courante de former des planètes.
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La théorie niçoise de la formation planétaire:
Créé à Nice, France
Répond également à l'image pas si jolie (sauf pour Planet 9). Au début, le soleil, en tant que protoétoile, aspirait la masse d'une nébuleuse et devenait une étoile en rotation rapide. La matière aplatie dans un disque (Pourquoi? Voir Pourquoi certaines galaxies sont-elles plates .) La théorie de Nice explique le bombardement lourd tardif, après que la plupart de la matière avait déjà fusionné.
The Grand Tack
Il y a environ 5 milliards d'années, le bombardement lourd tardif s'est produit lorsque Jupiter et Saturne se sont enfermés dans une forte résonance, ce qui les a rapprochés du Soleil. À ce moment-là, des débris glacés qui étaient encore présents dans le système solaire externe ont été entraînés vers le système solaire interne. Cela a provoqué une véritable "grande attaque" sur le système solaire intérieur.
La grande attaque
La Grande Attaque s'est produite après que Jupiter est sorti de la résonance, la projetant (et Saturne) dans le système solaire externe. Les débris qu'il a traînés dans le système solaire se sont enfermés dans des essaims de débris qui auraient siphonné suffisamment d'énergie de n'importe quelle super-Terre pour les traîner dans le soleil. Les débris restants ont fusionné dans les quatre planètes du système solaire intérieur.
Le reste de la théorie est cohérent avec ce que tout le monde déclare déjà
Quel est le problème avec toutes les exoplanètes étranges que les scientifiques ont trouvées?
Si j'ai commis des erreurs dans les conventions, veuillez me le dire. Les élèves de sixième année sont très inexpérimentés sur StackExchange.
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