Le mystère de la formation des planètes de type Tatooine

Tatooine est la planète d'origine désertique de Luke Skywalker dans les films Star Wars. Célèbre, il orbite autour d'un système d'étoiles binaires de sorte que deux soleils se lèvent au-dessus de l'horizon chaque matin.

Tatooine est une œuvre de fiction. Mais ces dernières années, les astronomes ont trouvé un certain nombre de vraies exoplanètes de type Tatooine qui orbitent autour de systèmes d'étoiles binaires, par exemple Kepler 16b, 34b et 35b.

Mais comme le soulignent Sijme-Jan Paardekooper de l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni, et quelques amis : L'existence de planètes dans ces systèmes déconcerte la théorie de la formation des planètes.

Et cela soulève un problème intéressant : comment ces planètes se sont-elles formées ?

Aujourd'hui, Paardekooper et co apportent une réponse. Ces types simulent la formation de planètes dans un système binaire à la distance en orbite de ces planètes – pour 16b, cela ne représente que 0,7 UA, à peu près à la même distance que Vénus du Soleil.

Des études antérieures ont montré que les forces gravitationnelles changeantes dans un système binaire remuent tout nuage de gaz et de poussière, assurant une vitesse de rencontre élevée entre les roches. Cela rendrait difficile pour eux de se regrouper et de se serrer les coudes.

Cependant, certains astrophysiciens ont suggéré que la traînée de gaz – la viscosité naturelle des nuages ​​de gaz – pourrait atténuer cet effet, permettant finalement à des planètes semblables à Tatooine de se former.

Paardekooper et co ont fermement mis cette théorie au fil de l'épée. Ils disent que leurs simulations montrent de nombreuses perturbations que la traînée de gaz ne peut empêcher. Cela rend l'emplacement actuel des planètes Kepler 16b, 34b et 35b très hostile à l'accrétion planétésimale, disent-ils.

Au lieu de cela, la façon la plus probable de former des planètes semblables à Tatooine est beaucoup plus loin de leurs soleils, où les conditions gravitationnelles sont beaucoup plus calmes. Ces planètes doivent alors avoir migré vers leur position actuelle sur plusieurs millions d'années, probablement en raison de la dynamique des nuages ​​de gaz qui sont connus pour générer des gradients de pression qui forcent les planètes vers l'intérieur.

Paardekooper et co font cependant une prédiction intéressante. Ils disent que quel que soit le mécanisme de migration de ces planètes, elles se trouvent à la même distance que ce qui devait être le bord intérieur de leurs nuages ​​de gaz parents. Ils sont donc à peu près aussi près de leurs soleils qu'il est théoriquement possible avec ce mécanisme.

L'implication est que nous ne trouverons probablement pas d'exoplanètes plus proches que cela autour d'étoiles binaires.

Fait intéressant, cette distance est à peu près la même que la zone habitable, au moins pour 16b. Celle-ci se trouve au bord extérieur de la zone et est considérée comme une géante gazeuse avec une température de surface d'environ -70 degrés C. Cela signifie que ses exmoons, s'il y en a, pourraient être intéressantes.

Et si les étoiles des planètes ressemblant à Tatooine ont tendance à s'accumuler à cette distance, la possibilité que des formes de vie extraterrestres regardent les soleils jumeaux se lever sur leur planète d'origine n'est peut-être pas si improbable après tout.

Réf : arxiv.org/abs/1206.3484 : Comment ne pas construire Tatooine : La difficulté de la formation in situ des planètes circumbinaires Kepler 16b, Kepler 34b et Kepler 35b

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