Représentation artistique d’un système planétaire en formation — © NASA

Sur la base d’analyses isotopiques de météorites, des chercheurs américains ont récemment déterminé que la formation de notre Système solaire, débutée il y a environ 4,5 milliards d’années, aurait pris moins de 200 000 ans.

Un enregistrement direct de la formation du Système solaire

Pendant des décennies, les astrophysiciens estimaient que la formation du système solaire avait été un processus très graduel, s’étant étalé sur des centaines de millions d’années. Alors que des révisions plus récentes ont réduit cette période, au cours de laquelle le Soleil et les planètes se sont formés à partir d’un grand disque de gaz et de poussière cosmique, à moins de deux millions d’années, ces récents travaux publiés dans la revue Science suggèrent qu’elle n’aurait en réalité duré qu’entre 40 000 et 200 000 ans.

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont procédé à des analyses isotopiques de l’élément molybdène dans les inclusions minérales riches en calcium et en aluminium (CAI) de météorites de chondrite carbonée, qui constituent un enregistrement direct de la formation de notre système solaire.

Alors que les précédentes estimations du laps de temps nécessaire pour que ce phénomène se produise (entre 1 et 2 millions d’années) étaient basées sur l’observation de la formation d’autres systèmes ailleurs dans la galaxie, l’analyse des CAI constituent une approche plus fiable, car ces derniers constituent les composés solides les plus anciens du système solaire. Formées à des températures de plus de 1 300 Kelvin (1 027 ºC) dans l’environnement proche du jeune Soleil, ces particules de taille micrométrique à centimétrique ont ensuite migré et se sont liées aux éléments à la base des météorites de chondrite carbonée (image ci-dessous).

« C’était un processus rapide »

En mesurant les isotopes du molybdène dans un certain nombre de météorites de chondrite carbonée trouvées sur Terre, l’équipe du LLNL a découvert que la composition isotopique des CAI était uniforme dans toute la gamme du matériau primordial, ce qui signifie que les CAI étaient répartis dans l’ensemble du disque protoplanétaire. D’après les chercheurs, ceux-ci se sont formés il y a 4,567 milliards d’années sur une période comprise entre 40 000 et 200 000 ans et se sont ensuite répandus uniformément, ce qui correspond au temps ayant été nécessaire au système solaire pour se former lorsque le nuage de poussière et de gaz s’est effondré.

« Auparavant, la période de formation n’était pas vraiment connue pour notre système solaire », explique Greg Brennecka, co-auteur de l’étude. « Ces travaux montrent que l’effondrement qui a conduit à la formation du système solaire s’est produit très rapidement, en moins de 200 000 ans. Si nous ramenons tout cela à la durée de vie humaine, cette formation serait comparable à une grossesse durant environ 12 heures au lieu de neuf mois. C’était un processus rapide. »

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