1- Formation du système solaire
2- Etat des lieux
3- Terre Mère

Avant la formation du système solaire un nuage d'hydrogène et d'hélium occupait ce coin de l'espace avant nous. Ce nuage pourrait venir de la supernova d'une étoile très massive et bien plus grande que le soleil et dont la durée de vie n'était, au mieux, que de quelques milliards d'années. Les étoiles supergéantes synthétisent les éléments lourd (silicium, cuivre, nikel etc.) permettant la formation des planètes. Ainsi lorsque l'étoile arrive en fin de vie elle disperse dans l'espace la matière qu'elle contenait (supernova). Ce nuage de matière, appelé nébuleuse, va à son tour, si les conditions sont réunies, participer à une nouvelle génération d'étoiles accompagnées, pour certaines d'entre-elles, de leur cortège planétaire.
Ainsi il y a 5 milliards d'années cette nébuleuse s'effondre sur elle-même sous l'effet d'une pression extérieur
(onde de choc d'une autre supernova ou d'un bras galactique). Elle est constitué de gaz (principalement
de l'hydrogène et de l'hélium) et de poussières (ou grains de silicates, de glaces et de matières organiques),
animés de mouvements infimes et désordonnés qui empêchent la sphère gazeuse de s'effondrer de manière parfaitement
symétrique. À mesure que la contraction de la nébuleuse se poursuit, les mouvements du gaz, sous l'effet de
l'attraction gravitationnelle, finissent par déterminer un axe de rotation principal. Au fur et à mesure une
sphère se forme et s'applatie pour devenir un disque qui tourne de plus en plus vite à l'image d'une patineuse
qui rapproche les bras de son corps en tournant sur elle-même.
C'est au centre du disque que la pression est la plus forte, la gravité atteint un seuil tel que les molécules d'hydrogène vont fusionner au sein d'une protoétoile : le Soleil.

Composition du disque protoplanétaire :
Hydrogène : 75 % de la masse globale
Hélium : 24 %
Eléments lourds (carbone, azote, oxygène,...) : 1 %
Notons aussi que l'eau est très présente dans le disque protoplanétaire. On la retrouve dans les noyaux des planètes
géantes ainsi que dans la composition des météorites et des comètes.
Planète gazeuse ou tellurique ?
Tout dépend de la température et donc de la distance au coeur du disque. Entre celui-ci et la limite de glace la
température est suffisamment élevée pour que toutes les glaces potentielles (hydrogène, hélium, eau) se trouvent sous
forme de gaz.

Après la limite de glace il fait plus froid (temp. inférieur à -100°C) et les éléments de type eau (H20), CO2, méthane, ammoniaque, ozone, etc., sont sous forme solide. Dans ce jeune système solaire il y a assez de matière solide disponible pour que se forment des noyaux dont la masse peut atteindre une dizaine de fois celle de la Terre. Le champ de gravité de ces astres est alors suffisamment important pour entraîner l'effondrement gravitationnel de la matière environnante, principalement constituée d'hydrogène et d'hélium ; les planètes géantes sont les premières à se former.
Dans le système solaire interne, entre le Soleil et la limite de glace, les planètes telluriques commencent à émerger du disque protoplanétaire des dizaines de millions d'années après la naissance des planètes géantes. Il n'y a alors plus de gaz à disposition au moment de leur formation et ne sont disponible pour la formation des embryons planétaires que les éléments dit réfractaires, comme les silicates et les métaux, pour s'agglutiner entre eux et former les noyaux rochaux des planètes telluriques. Leur atmosphère se constituera avec le dégazage des noyaux initiaux (volcanisme) et les impacts météoritiques.
Maintenant reprenons le fil de l'évolution du système solaire depuis le début.
De 0 à 60 Ma : Né de l'effondrement d'une nébuleuse de gaz et de
poussières, le Soleil, lorsqu'il commence à briller, est entouré d'un disque "protoplanétaire" de petits corps.
Agrégations et collisions vont s'y succéder jusqu'à ce que les planètes émergent, creusant des sillons dans le disque.
En dix millions d'années, la nébuleuse s'est dissipée et les planètes géantes, Jupiter, Saturne, Neptune et Uranus
sont formées. C'est leur position après la limite de glace qui a favorisé leur agrégation. En revanche, les planètes
rocheuses comme Mercure, Venus, la Terre et Mars, situées à l'intérieur de cette limite, ont dû mettre plus longtemps,
environ soixante millions d'années, à se constituer.
De 60 à 700 Ma : Une fois les planètes achevées, le système solaire va connaître une grande période de calme. À l'époque, Neptune est peut-être la troisième planète géante et Uranus la quatrième, à l'inverse de leurs positions actuelles. Deux fois moins étendu qu'il ne l'est aujourd'hui, le système solaire se termine par une ceinture de "planétésimaux", corps de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres de large qui n'ont pas eu le temps de s'agréger en planètes. Les géantes gazeuses, bien alignées sur des orbites circulaires, interagissent gravitationnellement avec le bord du disque : parfois, elles expulsent un planétésimal hors du système ou le font tomber vers l'intérieur, ce qui modifie peu à peu leur trajectoire.
De 700 à 750 Ma : Soudain, Jupiter et Saturne se retrouvent dans une configuration où Saturne fait exactement un tour du Soleil pendant que Jupiter en fait deux : les planètes entrent alors en résonance, ce qui va boulverser tout le système solaire. Leurs trajectoires s'étirent et déforment viollemment les orbites d'Uranus et surtout de Neptune. Propulsée au-delà d'Uranus, Neptune va percuter la ceinture de planétésimaux et la pulvériser, envoyant des projectiles tous azimuts, y compris vers l'intérieur du système solaire : c'est la période du "bombardement tardif". Les cratères de la Lune sont tous datés de cette période, les cratères plus anciens qui parssemaient sa surface ont été effacé par cette période de bombardement. Cette période va durer environ cinquante millions d'années, puis les planètes géantes se stabiliseront progressivement sur leurs orbites actuelles, elliptiques.

Après ces évènements mouvementés nous allons voir comment s'en ait sorti le cortège planétaire du Soleil et de quelle façon la vie aurait pu se développer. Quelques conditions à ce développement :
1 -Etoile stable : Les étoiles massives (10 masses solaire ou plus, c'est-à-dire 10 fois plus massive que
le Soleil) ne vivent pas plus de quelques centaines de millions d'années à un milliard d'années. Elles permettent la formation
d'éléments lourds mais ne reste pas stable suffisamment longtemps pour permettre à une forme de vie d'évoluer très longtemps.
L'étoile massive termine sa vie en supernova.
À l'inverse les étoiles naines peuvent vivre des dizaines de milliards d'années. Le Soleil est une étoile de faible masse, il a une espérance de vie
d'environ 15 milliards d'années et représente 99 % de la masse de son système. En fin de vie il deviendra une géante rouge puis une naine
blanche et enfin une naine noire.
2 -Planète tellurique active : Pour le développement de la vie à grande échelle une planète tellurique
est semble-t-il nécessaire. Sa masse doit être assez importante pour deux raisons :
1/ Rester chaude pour entretenir ces courants de convection et ainsi son activité magnétique lui permettant de protéger sa surface
des rayons cosmiques (la chaleur peut être apportées par les effets de marées d'une planète très massive comme sur Europe, l'un des
satellites de Jupiter).
2/ Retenir une atmosphère assez épaisse pour filtrer correctement la lumière solaire mais pas trop pour ne pas masquer la lumière
de l'étoile.
3 -Distance à l'étoile : La distance détermine la température de surface, la lumière disponible
pour les végétaux et la quantités de rayonnements cosmiques nocifs que recevra cette planète. Plus une étoile est petite plus la planète
doit être proche pour favoriser le développement de la vie, et inversement. Ainsi la Terre est a bonne distance du Soleil et a évité de
devenir une fournaise comme Vénus, toutefois si la Terre était situé plus loin du Soleil (sur l'orbite de Mars par ex.) cela n'aurait
pas posé beaucoup de problème si ce n'est que la température moyenne aurait baissée de plusieurs degrés.
Notons que même entièrement recouverte de glace la Terre peut très bien abriter la vie près des sources hydrothermales.
4 -Mais quelles formes de vie au fait ? : Des micro-organisme furent trouvés dans des mines à grande profondeur. Etant donné
qu'il y a très peu d'eau et aucune source de lumière ils survivent grâce à l'hydrogène gazeux et au dioxyde de carbone généré à l'intérieur
de la Terre et servent de nourriture à d'autres organisme, créant ainsi une grande biodiversité sous la surface. Les scientifiques ont
rapidement compris que la vie pouvait se développer dans des conditions extrêmes et ils imaginent quantités de forme de vie extraterrestre
qui utiliseraient différentes formes d'énergies (chimique ou thermique) pour survivre.
Dans un environnement pauvre en carbone, la silice pourrait servir à la formation d'un corps cristallin. Dans un froid extrême le rayonnement
cosmique d'une étoile peut permettre la libération de l'oxygène dans la glace et éventuellement le développement de micro-organisme dans cet
environnement. On le voit, les conditions d'apparition de la vie sont bien plus large qu'on pourrait le croire. Par contre un développement de
ces formes de vies à grande échelles requiert, comme sur Terre, un environnement plus particulier.
On parle d'étoile pour un astre ayant une masse comprise entre 0,08 et 150 fois la masse du Soleil (masse solaire). Dans cet interval les molécules
fusionnent au coeur de l'astre (fusion nucléaire). En deçà on se retrouve avec une planète géante (type Jupiter), au delà il s'agit des corps
les plus massifs que l'on connaisse : les trous noirs.
La famille des étoiles compte un nombre considérable de variantes de masses, de compositions et de couleurs. On les retrouve même par deux, trois
ou plus (système multiple), d'ailleurs les systèmes d'étoiles doubles sont répandus dans l'univers. Pour ce rendre compte de leur diversité voyons
le diagramme de Hertzsprung et Russel :



« [...] les scientifiques ont ainsi pu estimer la période à laquelle le champ magnétique martien s'est évanoui : avant
4 milliards d'années.
Cette date clé, largement reconnue par la communauté scientifique, est aujourd'hui contestée par trois chercheurs de l'Université de Californie,
qui ont publié un court article dans le numéro du 7 décembre 2000 de la revue Nature. Contrairement à leurs collègues, ils ne considèrent pas
l'absence de la magnétisation au niveau d'Hellas ou d'Argyre [des bassins d'impact sur Mars] comme un signe de l'arrêt de la dynamo martienne, mais au
contraire comme la preuve de son démarrage tardif. Selon eux [...] vers 4 milliards d'années, la dynamo n'avait pas encore commencé à "tourner".
Le champ magnétique martien serait donc apparu avec un retard de plusieurs centaines de millions d'années dans l'histoire géologique martienne.
Les trois scientifiques américains précisent aussi que si la date de sa disparition n'est pas connue, cette dernière a cependant dû être tardive.
Mars Global Surveyor a en effet détecté une magnétisation dans le secteur de Tharsis, l'une des régions les plus jeunes de la planète. »
[geoman.net, trouvé sur nirgal.net]
« La pression atmosphérique martienne n'est que de 6hPa soit plus de 150 fois inférieure à celle de la Terre, et ne permet
pas la présence d'eau à l'état liquide sur sa surface. [...] L'atmosphère de Mars est composée principalement de dioxyde de carbone CO2 (95,32%)
mais aussi de 2,7 % de diazote, et de 1,6 % d'argon. Il y a également des traces de dioxygène (0,13 %), de monoxyde de carbone (0,07 %) ainsi que
de vapeur d'eau. L'atmosphère de Mars contient très peu d'ozone (0,3 ppm, soit 1/60ème de l'épaisseur de la couche d'ozone terrestre) et Mars ne
possède donc pas de protection contre le rayonnement UV.
A l'origine Mars devait posséder une pression de 1 à 5 bars mais sa faible attraction n'a pas été suffisante pour retenir les gaz qui se sont alors
échappés dans le vide. La libération des gaz n'a pas été totale (20% seulement). De plus il est possible que de gros météorites aient soufflé
l'atmosphère et contribué à sa perte.
La majorité de l'eau que contenait Mars s'est évaporée et sous l'influence des rayons du Soleil s'est transformée par photodissociation en Hydrogène
et Oxygène simple qui de par leur faible poids ne sont pas retenus gravitationnellement sur la planète. »
[forum de techno-science.net]
« Les responsables des agences spatiales ne peuvent que le reconnaître, ils se sont trompés. Non, la planète Mars n'est pas
aussi inhospitalière que ce qu'ils avaient imaginé. Eh oui, il existe sur Terre des formes de vie capables de supporter des conditions bien plus extrêmes
qu'ils ne le pensaient. Au point que certaines d'entre elles pourraient parfaitement survivre sur la planète rouge ? Oui. Et c'est même désormais
une certitude : des bactéries terrestre reposent sur le sol martien ! Des bactéries directement importées de la planète Terre via les différentes
missions exploratoires conduites à la surface de Mars.
Une sacré bourde, dont ils s'inquiètent. Car ces bactéries peuvent parfaitement survivre durablement sur la planète Mars. Certes, il est peu probable
qu'elles s'y développent jusqu'à donner un jour naissance à de nouvelles formes de vie. Mais cette hypothèse ne peut être totalement écartée, en
particulier au moment où de nouvelles mesures donnent à penser qu'il y a bien de l'eau dans le sous-sol martien. Autre sujet d'inquiétude : la présence
de ces bactéries complique singulièrement la tâche de ceux qui cherchent à découvrir des traces de vie extraterrestre (comment sauront-ils alors s'ils
sont en présence d'une vie terrestre ou d'ailleurs ?). Enfin, il n'est pas certain que l'opinion voie cette contamination interplanétaire du meilleur
oeil alors qu'elle est de plus en plus invitée à s'interroger sur sa responsabilité dans le risque d'épuisement de la planète Terre qui l'a vu naître.
Pourtant, on peut parfaitement voir les choses autrement. Après tout, c'est très vraisemblablement de l'espace, notamment via des astéroïde, que
proviennent les éléments ayant conduit à l'émergence de la vie terrestre. En y réexpédiant des formes élémentaires de vie apparues sur son sol, l'Homme
ne contribue-t-il pas, à son tour, à fertiliser les planètes qui l'entourent ? Un juste retour à l'envoyeur ? »
[Sciences et Vie - janvier 2006]
Juste ? Peut-être pas. Car l'envoyeur n'avait sûrement pas dévasté sa planète (enfin... qui sait ?) au point de mettre en péril sa propre survie.
Et personne ne peut affirmer que nos activités n'ont eu aucune influence sur ces bactéries parties contaminer le reste du système solaire, bien au
contraire. Sans parler de la comète Temple 1 et de l'astéroïde Itokawa, tout deux visités par nos sondes.
Et ce n'est qu'un début...

« [...] Son champ de gravité a joué un rôle très important dans l'histoire dynamique des objets du système solaire externe. A
côté de ces planètes géantes existaient une multitude de petits corps de toutes tailles. Il s'agit des comètes, des astéroïdes lointains et des objets
de Kuiper, récemment découverts au-delà de l'orbite de Neptune. En raison de son intense champ gravitationnel [il agit même sur l'orbite de la Terre],
Jupiter a attiré un très grand nombre de ces petits corps, pour modifier leur trajectoire et, dans certains cas, les éjecter vers l'extérieur. Une
partie d'entre eux, de type cométaire, ont été projetés dans le nuage de Oort, vaste réservoir en forme de coquille situé aux confins du système solaire,
à une distante de l'ordre de 40 000 UA. En expulsant quantité de fragments solides, Jupiter servi de bouclier pour les planètes telluriques, en
particulier pour la Terre. Celles-ci n'en ont pas moins reçu un bombardement intensif, comme en témoignent les surfaces, criblées d'impacts, de la Lune
et de Mercure. »
[Science et Avenir HS - decembre 2005]
Sans les planètes géantes la Terre aurait eu bien plus de chances de rencontrer comètes, astéroïdes et autres géocroiseurs gigantesques, ce qui aurait sans-doute empêché notre propre apparition en causant d'importantes régressions dans l'évolution des espèces. En gardant bien en tête que sans comète ni astéroïde pas d'eau, et sans eau pas beaucoup de vie... comme quoi si ces objets permirent à la vie de se développer à grande échelle sur Terre, ils ont aussi été (et seront) responsables d'extinctions de masses.
Restons autour de Jupiter pour nous intéresser à ces lunes, en particulier celles-ci :
Là, on s'éloigne vraiment du système solaire interne (Mercure, Venus, Terre, Mars), les distances deviennent impressionnantes et posent des problèmes
importants pour ceux qui voudraient y envoyer des sondes :
- distance considérable, donc consommation importante de carburant, temps de trajet et délais très important dans les communications ;
- difficulté à maintenir longtemps en orbite une sonde qui serait soumise à une gravité complexe (à proximité de Jupiter), donc consommation supplémentaire
de carburant.
On peut toujours se mettre à rêver surtout que ces lunes ont toutes en commun un élément très important entrant dans la recette de la vie : la présence
d'eau à l'état liquide. Les fortes forces gravitationnelles de Jupiter permettent à l'eau de ne pas complètement geler et entretiennent l'activité
tellurique de ces satellites. D'ailleurs Europe, dont la taille est proche de celle de la Lune, est entièrement couverte d'un
immense glacier de quelques kilomètres d'épaisseur. Plus en profondeur on devrait trouver un océan de 100 km de fond qui pourrait très bien avoir accueillit
la vie (illustration ci-contre). Ainsi Europe est une cible privilégiée pour les missions spatiales pour la recherche de formes de vies extraterrestres.

Ganymède est l'une des plus grosses lunes du système solaire, son diamètre à l'équateur est à peine plus petit que celui de Mars.
Son manteau est composé de silicate (qui pourrait aussi contenir de l'eau liquide) et la couche externe est couverte de glace.
De taille équivalente à Mercure, Callisto est la troisième plus grosse lune du système solaire. Un peu comme Europe, Callisto
est entièrement couverte de glace, (et de cratères comme on peut le voir) probablement avec un océan liquide et salé emprisonné entre la roche et cette banquise
épaisse de plusieurs kilomètres. Cette hypothèse permet également d'expliquer les observations de variations du champ magnétique de Jupiter indiquant un corps
céleste très conducteur de l'électricité.

Encelade est réputé pour posséder plusieurs caractéristiques étonnantes, dont une géologie très complexe jusque là insoupçonnée, et une activité qui
reste toujours actuellement difficile à expliquer pour un corps de si petite taille (500 km de diamètre en moyenne). La sonde Cassini a d'ailleurs
observé à sa surface des jets, qui pourraient être semblables à des geysers, et qui semblent indiquer la présence d'eau liquide sous la surface.
Titan est le plus gros satellite de Saturne, et même du système solaire avec ces 5125 km de diamètre. Son atmosphère dense, épaisse et opaque est
largement composée d'azote (à 99 %) et de molécules organiques qui sont les premiers blocs de la vie. Mais la température à la surface, -178°C, est trop faible pour permettre à
la vie de se développer. Toutefois il pourrait aussi y avoir un océan eau-ammoniaque entre 200 et 400 km sous la surface.
À première vue Titan est l'un des satellites ayant le plus de chance de permettre un certain développement
de la vie, en tout cas par rapport à sa composition chimique ; mais son océan pris entre deux couches de
glace n'est pas l'idéal pour la fixation des formes de vie qui préfèrent un fond solide, rocheux (comme sur Europe).
Certaines personnes avancent que quand le soleil deviendra une géante rouge (dans environ 7,6 milliards d'année) Titan sera à bonne distance du soleil pour se réchauffer. C'est oublier que non seulement la phase géante rouge du Soleil ne durera "à peine" que quelques millions voir dizaines de millions d'années mais aussi que Titan est un satellite en orbite autour de Saturne. Ainsi sa distance au soleil varie considérablement : environ 18 millions de km ! Quand on sait que sur Terre ce sont quelques 5 millions de kilomètres de variation de l'orbite qui provoquent les changements d'ensoleillement, et donc de saisons, on a du mal à croire qu'une terraformation soit possible sur un satellite.
Note : La sonde Huygens, larguée par l'orbiter Cassini, qui se posa sur Titan
en janvier 2005 n'avait pas subie les processus de stérilisation avant d'être lancée. Trop cher estiment
les (ir)responsables (10% du prix de la mission).
Composé des fossiles du passé dont la composition chimique est à 80% identique au Soleil et au planètes, c'est le reliquat du disque protoplanétaire refroidi. Certains corps ont été éjectés du système solaire par les planètes géantes ou alors attirés vers son centre ce qui expliquerait la présence de planète telluriques naines, comme Pluton, aussi loin du Soleil. Ces corps transportent peut-être des germes endormis...
La sonde New Horizon a été lancée le jeudi 19 janvier 2006 à destination de Pluton, rencontre prévue en 2015. À une telle distance les panneaux solaire ne sont d'aucune
utilité c'est pourquoi on l'a équipé d'un moteur au plutonium pour les manoeuvres près de Pluton. Elle survolera Jupiter en 2007 à 2,5 millions de km pour profiter des forces
gravitationnelles et ainsi atteindra les 75 000 km/h en filant vers son objectif. Elle sera alors la sonde la plus rapide jamais lancée par les humains.

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