Une étude s'intéresse à la formation des planètes à partir de particules de poussière

15 décembre 2019 à 17h00
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Galaxie

Des scientifiques des universités de Rutgers aux États-Unis et Duisberg-Essen en Allemagne semblent enfin avoir trouvé la clé manquante pour bien comprendre la formation des planètes. Pour cela, ils ont effectué une expérience dans l'impressionnante tour de chute libre du ZARM.

La formation des planètes est un phénomène bien compris de la communauté scientifique, mais un événement durant ce processus restait jusqu'à présent inexpliqué.

La barrière de rebond

Avant que les planètes ne se forment, de la poussière et du gaz façonnent un disque autour d'une jeune étoile, le disque protoplanétaire. Au fur et à mesure, les particules de poussière entrent en collision et s'agglutinent, devenant des amas de plus en plus grands  c'est ce que l'on appelle l'accrétion.

Néanmoins, jusqu'à aujourd'hui, les chercheurs ne comprenaient pas comment ces grains restaient attachés entre eux. Lorsque les agrégats atteignent une taille millimétrique, ils sont censés rebondir les uns contre les autres au lieu de rester collés : il s'agit d'un phénomène physique appelé la barrière de rebond. Aussi comment ces amas de poussière parviennent-ils à passer outre et à rester accrochés, jusqu'à former des planètes ?

La fin d'un mystère scientifique ?

Pour répondre à cette question, les scientifiques ont effectué une expérience dans la tour de chute libre du ZARM à Brême. Cette tour de 120 mètres permet de reproduire des conditions de microgravité, similaires à celles dans l'espace. Les chercheurs ont donc catapulté des grains de verre dans la tour afin de mimer la collision entre les particules de poussière dans les disques protoplanétaires.

En observant ce qu'il se passait avec une caméra haute vitesse, les chercheurs se sont rendus compte que les billes de verre formaient des amas pouvant atteindre plus d'un millier de particules et mesurer plusieurs centimètres. Les collisions génèrent des charges d'électricité positives et négatives dans les particules, qui sont donc attirés les unes aux autres grâce à l'électricité statique.

Les scientifiques estiment ainsi que leur expérience a démontré ce qu'il se passait lors de la formation des planètes : « Lorsqu'il y a des particules chargées et qu'elles forment des amas de taille centimétrique, comme nous l'avons observé lors de nos expériences et simulations, il est alors possible de compléter l'écart de taille causé par la barrière de rebond », a conclu Tobias Steinpliz, chercheur ayant participé à l'étude parue dans la revue Nature Physics.

Source : Science Daily
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