Notre système solaire a eu un passé chaotique. La Terre et d’autres planètes sont maintenant sur des orbites stables, mais il y a eu des changements drastiques au cours de leur formation.
Jupiter était probablement beaucoup plus proche du Soleil qu’il ne l’est maintenant, et son déplacement a non seulement déplacé d’autres planètes, mais a également débarrassé le système solaire des débris, en en jetant la plupart dans le nuage d’Oort.
Le nuage d’Oort se situe à la périphérie gravitationnelle du système solaire. Alors que la plupart des débris du nuage d’Oort sont probablement relativement petits, il est possible que des objets de la taille d’une planète encore plus éloignés que l’hypothétique planète X s’y cachent. Ces dernières années, les astronomes ont commencé à étudier activement le nuage d’Oort à la recherche de la mystérieuse «planète X», dont des indices sur l’existence ont été découverts au milieu de la dernière décennie.
Certains des débris éjectés du système solaire interne ont probablement été jetés encore plus loin. Ils ont échappé à la gravité du soleil et ont été laissés à la dérive dans l’espace interstellaire. Nous savons que cela est possible car nous avons eu au moins deux invités cométaires d’autres systèmes stellaires. Nous avons également observé des planètes voyous qui ont rompu les liens gravitationnels avec leur étoile mère. Il existe de nombreux orphelins célestes dans la galaxie.
Mais cela soulève aussi une question intéressante. Si un jeune système planétaire peut repousser les comètes et les planètes, d’autres systèmes stellaires pourraient-ils prendre le contrôle de certains de ces mondes ? Ceci fait l’objet d’un nouvel article accepté pour publication dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society et disponible sur le serveur de préimpression arXiv.
L’équipe de scientifiques a exécuté une série de simulations informatiques, étudiant comment les systèmes planétaires lancent de grandes planètes et comment un système planétaire peut en attraper une. Pour être éjectée, une planète doit acquérir suffisamment d’énergie cinétique pour échapper à l’attraction gravitationnelle de son étoile. Mais cela signifie également que la planète a tellement d’énergie cinétique qu’il serait difficile pour un autre système stellaire de s’y accrocher.
Comme pour les visites de ‘Oumuamua et Borisov, la plupart des rencontres célestes avec la planète voyou auraient été éphémères.
Mais l’équipe a découvert que l’attraction gravitationnelle de la galaxie elle-même peut atténuer le mouvement de la planète voyou, et donc, dans une petite fraction des collisions célestes, l’étoile peut piéger la planète. La meilleure chance pour cela n’est pas lorsque la planète passe près de l’étoile, mais plutôt lorsqu’elle dérive directement à l’intérieur du nuage d’Oort. La plupart des planètes capturées par l’étoile seront sur le bord extérieur du système.
« Nos calculs montrent que les planètes qui se sont formées à l’intérieur du nuage d’Oort disposé de manière chaotique ou qui y sont tombées de l’extérieur peuvent exister à l’intérieur pendant des milliards d’années. Cela suggère que de grands exomondes devraient souvent être trouvés dans de telles régions de systèmes planétaires. Si une telle planète existe à l’intérieur du système solaire, elle est alors retirée de l’ hypothétique « planète X » des dizaines ou des centaines de fois », écrivent les chercheurs.
Selon les calculs, jusqu’à 10% des planètes d’origine de l’étoile auraient pu être éjectées dans l’espace lointain. Compte tenu de la dynamique de la galaxie et du système solaire primitif, il y a environ 7% de chances que le système solaire ait une planète géante glacée piégée dans le nuage d’Oort. Mais la probabilité qu’une géante de glace formée dans le système solaire ait été forcée dans le nuage d’Oort est d’environ 1 chance sur 200.
Ainsi, s’il y a une planète au bord du système solaire, il s’agit très probablement d’un enfant adopté, et non d’un enfant issu du soleil. Bien sûr, il est fort probable qu’il n’y ait pas de grands mondes dans le nuage d’Oort, mais cette étude montre que les systèmes planétaires ne se forment pas toujours isolément, et il existe de nombreux systèmes stellaires susceptibles d’être des familles mixtes.
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