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"Il  y a environ 4.6 Ga dans la galaxie de la Voie Lactée, une étoile meurt en super Nova, elle explose, se vaporise en gaz et en poussière, des grains de matière très chaude, pour former une nébuleuse, un gigantesque nuage proto solaire. C'est le début de l'Histoire du système solaire dont fait partie la Terre."

Après quelques millions d'années la gravité entraîne les gaz et les grains de matière dans un ballet qui donne rapidement naissance à une nouvelle étoile, le soleil. Mais toute la matière ne va pas se concentrer dans cette étoile. Des planétoïdes vont se former tout autour sur des orbites plus ou moins régulières. La matière s’organise.

 

L'astrophysicien Carl Friedrich von Weizsäcker (1912 - 2007)  a étudié l'énergie de liaison entre nucléons et les processus nucléaires au sein des étoiles. Il se consacra à ce dernier sujet de recherche en compagnie de Hans Bethe. Ils découvrirent une formule des processus nucléaires des étoiles, appelée "Formule de Bethe-Weizsäcker", ainsi que le procédé cyclique de la fusion nucléaire dans les étoiles "processus de Bethe-Weizsäcker, publié en 1937". Démontrant ainsi que le Soleil et les planètes s’étaient formés à partir d'un nuage de gaz et de poussières en rotation il y a 4.56785 milliards d'années.

 

Un exemple

L’étoile HL Tauri, une usine à planètes située à 450 années-lumière de notre Terre...

"Une image du Very Large Telescope (VLT) montre une jeune étoile, HL Tauri entourée d’un nuage de poussières et de gaz qui fromeront de nouvelles planètes."

Image de 2014, HL Tauripar le radiointerféromètre ALMA

(Atacama Large Millimeter / submillimeter Array)

HL Tauri, une très jeune étoile (qui possède un âge situé entre 100 000 et 1 million d’années), située à environ 450 années lumière de la Terre, elle appartient à la classe spectrale K9 classification de Harvard qui attribue un type spectral à une étoile.  Dès 2014, le radiointerféromètre ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) avait fait une image de ce système planétaire en formation.

La jeune étoile “HL Tauri” , capturée par le VLT : les «grumeaux» représentent les
nouvelles planètes en formation.
Crédits : Carrasco-Gonzalez et AL / Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF.

Cette nouvelle image par le VLT (Very Large Telescope, au Nouveau-Mexique), est beaucoup plus précise que cette de 014. Le VLT capture des longueurs d’ondes qui permettent de pénétrer dans les poussières entourant l’étoile beaucoup plus profondément. Au centre on distingue parfaitement l’étoile en formation. On observe sur cette nouvelle image les première phases de l’accrétion des planètes en formation dans le disque de pussières qui s’est aplatit autour de l’étoile.

« Un tel phénomène n’avait encore jamais été observé auparavant. On pensait que les planètes s’étaient formées au moins quelques dizaines de millions d’années après la naissance de leur étoile. Nous avons de nombreuses observations de naissance d’étoiles, mais jamais d’une phase aussi précoce de la formation de planètes”, commente Carlos Cattasco-Gonzalez, astronome.

Texte publié d’après une publication dans Astrophysical Journal Letters.

 

 

 
 

Les classes d’étoiles

Tableau des différentes caractéristiques des étoiles, par « classes ». On l’appelle « classification de Harvard ». De haut en bas, de la classe O pour les étoiles les plus massives à la classe M, pour les moins massives. On identifie la classe d’une étoile depui ses différents spectres (longueurs d’onde).

La classification de Harvard attribue un type spectral à une étoile et correspond, globalement, à une échelle de température.


Crédit : Trustmyscience.com

ACCRÉTION ET DIFFÉRENCIATION DE LA MATIÈRE POUR FORMER LES PLANÈTES TECTONIQUES...

 

 

 

 
 
 

Le terme accrétion est utilisé dans différents domaines scientifiques, mais on le rencontre surtout en astrophysique et en géologie. Il désigne la constitution et l'accroissement d'un corps, d'une structure ou d'un objet par apport ou agglomération de matière, généralement en surface ou en périphérie de celui-ci.

DE LA FORMATION DE CHONDRES A LA DIFFERENCIATION

Nurserie d'Etoiles

Photographie d'une partie de la Nébuleuse M-16, l'Aigle, qui est une nurserie d'étoiles, ce nuage de poussières et de gaz interstellaires donne naissance à des étoiles, en se condensant. Il faut se rappeler que le soleil est une étoile dotée de satellites, les planètes.

A droite un nuage dense de chondres et  de poussières grossies schématisés.

Chondres

A droite formation de chondres par contraction sous l'effet de la gravité...

A gauche les grains de poussières et les gaz se condensent sous l'effet de la gravité la chaleur y est très élevée.

Accrétion

A gauche des amas de chondres sous l'effet de la gravité s'accrétionnent en amas de plus en plus gros qui sous l'effet de la chaleur et de l'hydratation se modifient chimiquement.

Ce qui donne  naissance à des astéroïdes chondritiques, à droite.

 PLANETOÏDE et Différenciation

Si ce phénomène se poursuit certains corps prennent des dimensions importante, planétoïde, leur masse devient critique. Les éléments radioactifs qu'ils contiennent produisent de la chaleur qui fond la matière, c'est à ce stade qu'à lieu la différenciation, les éléments lourds migrent vers le cœur du planétoïde et les plus légers en surface formeront une croute, en se refroidissant.

La différenciation des planètes tectoniques...

Sous l’effet de la chaleur, due à la radioactivité, et de la gravité, les différents éléments chimiques se répartissent en couches selon leur densité.

D'après l'astrophysicien Alister G. Cameron :

Le nuage protosolaire était constitué de 78% d’hydrogène, 20% d’hélium, 2% d’atomes lourds et de un pourcent de grains plus ou moins gros de matière. A cette époque le nuage protoplanétaire contenait déjà des agrégats de matière.

Récemment, G. Wasserburg et ses collègues de Caltech confirmèrent que certains échantillons météoritiques, chondrites carbonées, étaient âgés de 4.56 milliards d’années. Il devait donc exister des fragments de roches antérieurement à l'époque où le Soleil s'illumina.


Dans cet énorme nuage des régions de très haute densité se sont formées. En s’effondrant sous l’effet de la gravitation, ces "poches" de gaz et de poussières ont donné naissance à des étoiles dont certaines très massives, qui explosèrent en supernova au bout d'une dizaine de millions d'années, formant dans l’espace une immense boule qui repoussa gaz et poussières du centre du nuage.

A cette même époque les étoiles moins massives et moins chaudes, au cours des différents cycles de la nucléosynthèse, condensèrent des éléments lourds. Des étoiles géantes, riches en carbone transformèrent alors l’hélium en éléments plus lourds alors qu’une partie de leur enveloppe était soufflée dans l’espace, porteuse des germes des nouveaux éléments synthétisés.

Cela dura environ 130 millions d’années à la suite de quoi le cœur du nuage fut complètement désagrégé. La matière enrichie d’éléments lourds reforme alors un nouveau cœur d’étoiles chaudes et 20 millions d’années après, les étoiles massives ayant elles aussi explosé, les étoiles d’une masse voisine de 1 à 2 masses solaires se remanièrent en étoiles géantes qui moururent quelques millions d’années plus tard en soufflant leur enveloppe superficielle, libérant alors près de 20% de leur masse dans l’espace. Leur cœur s’effondrant en naine blanche.

Les lignes de force du champ magnétique galactique s’inversant, il y a alors compression et formation de nouveaux nuages qui forment de nouvelles étoiles qui formeront à leur tour des bulles de gaz où naissent de nouvelles étoiles dont l'une deviendra le soleil.

La matière attirant la matière, la plus grande masse attire la plus petite (effet boule de neige) formant des protoplanètes qui finissent par s'amalgamer, les planètes apparaissent, la température centrale du disque protosolaire augmentant jusqu'à dépasser 2000°C, à quelques millions de kilomètres de distance les glaces sont passées de l'état solide à celui de vapeur par sublimation. Ces éléments volatils ont ensuite été poussés vers l'extérieur du disque protosolaire, au-delà de la ceinture des astéroïdes. Le système solaire prend naissance, encore quelques millions d'années et la Terre formées par l'agglomération d'une dizaine de protoplanètes se refroidira, la géologie commencera...

L'Âge de la Terre...

Sur la troisième orbite en partant du centre, une planète se forme. C’est la Terre.

Clair Cameron Patterson.

C'est Clair Cameron Patterson, surnommé "Pat" (1922-1995), géochimiste américain professeur à Caltech, qui le premier a établi l'âge de la Terre en 1953. Ses travaux sur les données isotopiques du plomb de la météorite Canyon Diablo lui ont permis d’établir l’âge de la Terre (4,550 milliards d’années). L'un des résultats de mesure parmi les plus importants de tous les temps à cette époque là. Age confirmé ensuite par d'autres méthodes radiochronologiques (potassium/argon et rubidium/strontium) et aussi par la datation des roches lunaires.
Selon les dernières estimations la Terre , 2017, la Terre serait âgée de 4.5685 d’années.
L’âge de la Terre fut déterminé à partir d’horloges isotopiques. Cet âge est également confirmé dans les fragments météoritiques. Lire à ce sujet "Le Soleil, la Terre... la vie : La quête des origines," Robert Pascal et al., Belin/Pour la Science, 2009.

Lire également les travaux de Bruce R.Doe et Robert E.Zartman de l’U.S.Geological Survey, de George W.Wetherill de la Carnegie Institution de Washington.

Le  Système Solaire...

A  propos de la 9ème planète...

La formation de la Lune

 

Il y a 4.53 Ga un planétoïde de la taille de Mars, Théia, est attiré par le champ gravitationnel de la Terre et frappe la boule de matière en fusion. Il y arrache une grande quantité de matière qui s’éjecte dans l’espace en restant en orbite. Sous l’effet de la gravité, ce nuage de matière se condense, s’accrétionne et se différencie formant ainsi la lune.

Concernant les planètes non tectoniques,  les planètes naines, les satellites  naturels, les comètes et autres petits corps je les considères comme hors sujet dans le cadre de la géologie.

Toutefois dans la rubrique météorites nous parlerons de la ceinture d'astéroïdes.

Pour celles et ceux qui veulent approfondir le sujet il existe un site scientifique remarquable où vous trouverez une importante somme de données :

http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-generalites.htm

 

 

 

Travailler sérieusement sans se prendre au sérieux !

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