La Terre existerait grâce à Jupiter

La géante gazeuse aurait beaucoup voyagé, détruisant au passage des super-terres proches du Soleil. Cela aurait permis ensuite aux planètes rocheuses actuelles de se former.

Parmi elles : la Terre. Vue d'artiste d'un disque protoplanétaire

L'histoire du système solaire est peut-être un peu plus compliquée qu'on pouvait le penser. A l'origine, on imaginait que les planètes actuelles s'étaient formées à peu près simultanément dans le disque originel entourant notre jeune Soleil.

Mais selon une étude américaine, il y aurait eu diverses étapes, et la faute en reviendrait... à Jupiter. Aujourd'hui, nous avons un échantillon intéressant de systèmes solaires possédant des planètes. Il n'est pas encore colossal, mais suffisant pour que l'on se pose quelques questions sur notre propre système.

Qu'observe-t-on ?

Géantes gazeuses et super-terres Autour d'autres étoiles, on constate la présence de planètes géantes, qui orbitent très près de leurs soleils. Ces géantes sont parfois gazeuses, mais peuvent également être des "super-terres", c'est-à-dire des planètes rocheuses de taille supérieure à notre planète, mais moins grandes que les plus petites des géantes gazeuses, comme Uranus ou Neptune. Une super-terre a généralement une masse comprise entre deux et quinze fois celle de la Terre, et ce type de planète semble plutôt commun, en-dehors de notre système solaire.

En 2011, une équipe d'astronomes emmenés notamment par Kevin Walsh et Alessandro Morbidelli, de l'Observatoire de la Côte d'Azur, avait explicité une théorie qui a pris le nom de "Grand Tack". Selon cette théorie, qu'ils avaient développée dans un artcle paru dans "Nature", les géantes gazeuses auraient été sujettes à des migrations au tout début de leur formation, entraînées par les gaz entourant notre étoile.

Cela aurait expliqué, selon les auteurs, pourquoi Mars est de si petite taille : les matériaux qui lui auraient permis de grossir davantage auraient été dispersées par le passage de Jupiter. Aujourd'hui, Konstantin Batygin et Greg Laughlin, respectivement du California Institute of Technology et de l'université de Californie (Santa Cruz, USA), ont élaboré un modèle similaire dans un article paru dans la revue PNAS.

Le grand ménage de Jupiter Que s'est-il donc passé, si l'on en croit leur scénario ? Dans le disque de poussières et de gaz (le disque protoplanétaire) entourant le Soleil après sa formation, les planètes auraient commencé à naître... et notamment Jupiter. La géante n'était pas seule, des planètes rocheuses, des super-terres, avaient elles aussi vu le jour, près du Soleil.

Jupiter se trouvait alors plus ou moins à la même place qu'elle est aujourd'hui, peut-être un tout petit peu plus loin ou un tout petit peu plus près... mais globalement à cinq fois la distance de la Terre au Soleil. C'est alors que dans les turbulences du disque protoplanétaire, Jupiter aurait entamé un voyage... vers l'intérieur, pour se rapprocher du Soleil. Ce déplacement aurait fait l'effet d'une boule de billard géante envoyant tout promener sur son passage, modifiant à jamais la configuration de la partie interne du système solaire.

Jupiter aurait pu disparaître, attiré par le Soleil, mais c'était sans compter avec une nouvelle géante gazeuse, née ensuite : Saturne. Sa présence aurait permis à Jupiter de se déplacer de nouveau vers l'extérieur, jusqu'à ce que les deux géantes trouvent un équilibre dans les orbites qu'elles occupent aujourd'hui. Mais le "mal" était fait.

Adieu les super-terres, elles n'auraient pas résisté au passage de Jupiter. Les perturbations gravitationnelles qu'elle aurait engendrées auraient tout balayé, provoquant des collisions multiples, et ne laissant plus assez de matière pour que des super-terres puissent naître de nouveau. Ces "voyages de Jupiter" expliquent donc pourquoi on n'a que de "petites" planètes rocheuses à l'intérieur de notre système solaire, pourquoi Mars est plus petite, et pourquoi il y a ce "vide" de la ceinture d'astéroïdes, où la matière n'a pas été assez importante pour permettre la création d'une planète de taille "normale", mais seulement la planète naine Cérès et des millions de bouts de roc de tailles différentes.

La Terre serait une rareté dans la galaxie Une conséquence de cette théorie, appuyée par des modélisations informatiques, est que nous vivons dans un système solaire quelque peu différent de la plupart des autres. Konstantin Batygin explique : Il apparaît que le système solaire tel qu'il est aujourd'hui n'est pas un représentant ordinaire de la population planétaire galactique.

Au contraire, il s'agirait plutôt d'une 'donnée aberrante'. Mais il n'y a pas de raison de penser que le mode dominant de formation planétaire dans la galaxie ne se serait pas produit ici. Il est plus probable que les changements qui s'en sont suivis ont altéré sa forme originale." Autre corollaire de ce modèle, "une des prévisions de notre théorie est que les planètes réellement similaires à la Terre, avec une surface solide et des pressions atmosphériques modestes, sont rares", affirme Greg Laughlin. S'il a raison, la quête d'une jumelle de notre planète risque d'être beaucoup plus difficile que prévu, malgré le nombre d'exoplanètes présentes dans la galaxie.

Peut-être faudra-t-il alors étudier comment la vie peut se développer dans d'autres environnements, comme les exolunes ou les super-terres qui, elles, ne semblent pas rares du tout ...