Le télescope spatial Spitzer a, pour la première fois, détecté de minuscules cristaux de type quartz dispersés dans de jeunes systèmes planétaires. Que se passe-t-il donc sur ces disques planétaires pour créer ce type de matériaux? Les résultats suggèrent que les ondes de choc du gaz tourbillonnant et de la poussière sont responsables de la création de l'étoffe des planètes dans l'univers. "Spitzer nous a donné une meilleure idée de la façon dont les matières premières des planètes sont produites très tôt", a déclaré William Forrest de l'Université de Rochester, NY "En étudiant ces autres systèmes stellaires, nous pouvons en apprendre davantage sur les tout débuts de notre propre les planètes il y a 4,6 milliards d'années. La grande question est, cependant, avec ces cristaux, les astronomes peuvent-ils prédire l'avenir? (Je rigole)
Les planètes sont nées de disques tourbillonnants ressemblant à des crêpes de poussière et de gaz qui entourent les jeunes étoiles. Ils commencent comme de simples grains de poussière qui nagent dans un disque de gaz et de poussière, avant de s'agglutiner pour former des planètes à part entière. Pendant les premiers stades du développement de la planète, les grains de poussière cristallisent et adhèrent ensemble, tandis que le disque lui-même commence à se déposer et à s'aplatir. Cela se produit dans les premiers millions d'années de la vie d'une étoile.
Lorsque Forrest et ses collègues ont utilisé Spitzer pour examiner cinq jeunes disques formant des planètes à environ 400 années-lumière de là, ils ont détecté la signature de cristaux de silice. La silice est composée uniquement de silicium et d'oxygène et est le principal ingrédient du verre. Lorsqu'il est fondu et cristallisé, il peut faire les gros cristaux de quartz hexagonaux souvent vendus comme des jetons mystiques. Lorsqu'il est chauffé à des températures encore plus élevées, il peut également former de petits cristaux comme ceux que l'on trouve couramment autour des volcans.
C’est cette forme de cristaux de silice à haute température, en particulier la cristobalite et la tridymite, que l’équipe de Forrest a trouvée pour la première fois dans des disques formant des planètes autour d’autres étoiles. "La cristobalite et la tridymite sont essentiellement des formes de quartz à haute température", a déclaré Sargent. "Si vous chauffez des cristaux de quartz, vous obtiendrez ces composés."
En fait, les cristaux nécessitent des températures aussi élevées que 1 220 Kelvin (environ 1 740 degrés Fahrenheit) pour se former. Mais les jeunes disques formant des planètes ne sont que d'environ 100 à 1000 Kelvin (environ moins 280 degrés Fahrenheit à 1340 Fahrenheit) - trop froids pour faire les cristaux. Parce que les cristaux nécessitent un chauffage suivi d'un refroidissement rapide pour se former, les astronomes ont émis l'hypothèse que les ondes de choc pourraient en être la cause.
On pense que les ondes de choc, ou ondes de pression supersoniques, sont créées dans les disques formant des planètes lorsque des nuages de gaz tourbillonnant à grande vitesse entrent en collision. Certains théoriciens pensent que les ondes de choc pourraient également accompagner la formation de planètes géantes.
Alors peut-être que les astronomes pourront prédire le type de planètes dans ce système solaire nouvellement formé!
Les résultats sont en accord avec les preuves locales de notre propre système solaire. On pense également que les cailloux sphériques, appelés chondres, trouvés dans les anciennes météorites tombées sur Terre, ont été cristallisés par des ondes de choc dans le jeune disque formant la planète de notre système solaire. De plus, la mission Stardust de la NASA a trouvé des minéraux tridymites dans la comète Wild 2.
Ben Sargent, étudiant diplômé de Forrest et de l'Université de Rochester, a dirigé la recherche, qui sera publiée dans le Astrophysical Journal.
Source: Caltech
