Le Soleil aurait eu des anneaux, comme Saturne, avant d’avoir des planètes

Une équipe de scientifiques soupçonne que le Soleil ait autrefois été entouré d’anneaux, comme ceux de Saturne. Cela expliquerait selon eux pourquoi notre planète n’est pas devenue une super-Terre.

Avant d’être entouré de planètes, le Soleil aurait eu des anneaux, un peu comme Saturne. L’étoile aurait été encerclée de bandes de gaz et de poussière, en tout cas d’après les travaux d’une équipe de scientifiques, publiés dans Nature Astronomy et relayés par l’université Rice le 4 janvier 2022.

« Nous montrons que notre système solaire peut s’être formé à partir d’anneaux de planétésimaux [ndlr : corps solides engendrant des planètes par agglomération de matière] […] plutôt que d’un disque continu », peut-on lire dans ce texte.

Ces anneaux auraient d’ailleurs eu un rôle non négligeable dans la formation de la Terre. Ils lui auraient tout simplement évité de devenir une « super-Terre » (une planète ayant entre 5 et 10 fois la masse de la Terre).

Des « bosses de pression » à l’origine des anneaux ?

Selon ces scientifiques, il s’est forcément passé quelque chose dans le système solaire pour éviter que la Terre ne devienne beaucoup plus grosse. Ce type de planète rocheuse est observé autour d’au moins 30 % d’étoiles comparables au Soleil dans la Voie lactée, souligne l’université Rice.

Représentation des trois anneaux. // Source : Rajdeep Dasgupta

Les auteurs intègrent des sortes de « bosses de pression » dans leur simulation de la formation du système solaire. Elles seraient apparues dans le disque de gaz et de poussières entourant l’étoile encore jeune.

Ce genre de bandes a été vu dans d’autres systèmes stellaires. Ils soupçonnent que ces structures pourraient expliquer l’architecture de notre propre système solaire, et pourquoi nous n’avons pas de super-Terre, pourtant si répandues ailleurs.

Leur modèle aboutit à la création de 3 anneaux aux propriétés différentes, ainsi qu’à des caractéristiques du système solaire comme nous le connaissons : la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter ; les orbites stables de la Terre, de Mars, Vénus et Mercure ; la ceinture de Kuiper, qui contient des comètes et des astéroïdes au-delà de l’orbite de Neptune.

Un scénario différent des autres

Ce scénario de trois anneaux formés autour du Soleil « s’écarte des modèles standard, concèdent les auteurs, qui supposent un disque continu de planétésimaux observés dans les disques autour de jeunes étoiles ». Selon leur hypothèse :

Les planètes telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars) seraient nées d’un anneau étroit, situé au niveau de la Terre. Cela expliquerait « l’absence de planètes à l’intérieur de l’orbite de Mercure et la faible masse de Mars » ;
Les planètes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne) se seraient formées depuis un anneau central épais, au-delà de la ceinture d’astéroïdes.
Puis, lors de la croissance des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune), un dernier anneau, le plus externe, se serait formé au-delà de l’orbite actuelle d’Uranus. Cela aurait donné, plus tard, la ceinture de Kuiper.

Par ailleurs, concernant la formation de la Terre, les scientifiques ont remarqué que s’ils retardaient la création de l’anneau central dans leur modèle, cela menait à la formation de planètes de type super-Terre. Ils en concluent que le moment où la bosse de pression correspondante aurait pu se créer a sans doute été décisif pour expliquer à quoi ressemble le système solaire aujourd’hui.

Pour aller plus loin