Certains astronomes pensent que Jupiter, au lieu de protéger la Terre des comètes et astéroïdes dangereux, projette activement des objets dans le système solaire interne. De nouvelles recherches démontrent maintenant ce processus complexe en action.
Une théorie populaire suggère que Jupiter, avec sa masse énorme, agit comme un gigantesque bouclier dans l’espace, aspirant ou détournant les débris dangereux laissés par la formation du système solaire. Cela a du sens, mais la théorie du bouclier Jupiter, comme elle est connue, est tombée en disgrâce au cours des deux dernières décennies.
Un critique de premier plan de cette théorie, Kevin Grazier, anciennement de l’Académie militaire américaine de West Point et de la NASA, a cherché à réfuter cette idée depuis des années. Il a publié plusieurs études sur le sujet, dont un article de 2008 intitulé «Jupiter comme un tireur d’élite plutôt qu’un bouclier. »En effet, avec chaque article successif, Grazier a démontré de plus en plus les façons dont Jupiter, au lieu d’être notre protecteur, est en réalité – bien qu’indirectement – une menace pernicieuse.
La dernière incursion de Grazier sur le sujet comprend une paire de documents complémentaires, dont un publié dans le Journal astronomique en 2018 et l’autre dans les avis mensuels du Journal astronomique royal en 2019. Le premier article examine les façons complexes dont les objets du système solaire externe sont affectés par les planètes joviennes, à savoir Jupiter, Saturne, Neptune et Uranus, tandis que le deuxième article examine une famille spécifique de corps glacés et comment ils sont transformés par Jupiter en comètes potentiellement mortelles. En regardant les résultats des deux articles, il semble que la théorie du Jupiter Shield soit sérieusement menacée.
« En fait, je ne dirais pas que c’est en danger – je dirais qu’il a été mis au repos. », A déclaré Grazier à Gizmodo dans un e-mail. « Nos simulations montrent que Jupiter est tout aussi susceptible d’envoyer des comètes sur Terre que de les détourner, et nous l’avons vu dans le vrai système solaire. »
Pour être clair, c’était une très bonne chose quand la Terre était jeune, en tant que comètes et astéroïdes livré les ingrédients essentiels nécessaires à la vie. Aujourd’hui, cependant, ces impacts ne sont certainement pas bons, car ils pourraient déclencher des extinctions de masse similaires à celle qui a éteint les dinosaures non aviaires il y a environ 66 millions d’années.
Les articles de Grazier présentent de nouveaux modèles qui démontrent les processus astrophysiques complexes nécessaires pour convertir des corps célestes éloignés en menaces locales. En collaboration avec des collaborateurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA et de l’Université du sud du Queensland, Grazier a montré comment les objets du disque dispersé, un anneau dans la ceinture de Kuiper qui contient de nombreux planétésimaux s’approchant de Neptune, sont influencés par les planètes joviennes. Ils montrent également comment les centaures, un groupe de corps glacés en orbite au-delà de Jupiter et Neptune, sont transformés par Jupiter en comètes potentiellement menaçantes pour la Terre, en particulier une collection d’objets appelés Jupiter Family Comets.
À l’aide de simulations, les chercheurs ont découvert que «les objets Centaure, les comètes de la famille Jupiter et les objets du disque dispersé ne sont pas des populations distinctes dynamiquement – que les orbites des objets de ces familles évoluent sous l’influence gravitationnelle des planètes joviennes et que les objets peuvent se déplacer entre ces trois classifications dynamiques plusieurs fois au cours de leur vie », a déclaré Grazier.
Les chercheurs ont utilisé un outil Jet Propulsion Lab qui leur a permis de simuler les positions des planètes joviennes à un moment donné. Les espaces entre ces planètes ont ensuite été «ensemencés» avec des particules (c’est-à-dire des corps glacés) placées sur des orbites aléatoires. Le modèle a calculé les nombres, prédisant les positions des planètes et des particules le long de leurs orbites sur de longues périodes. La simulation pourrait produire des résultats à intervalles réguliers mais aussi lorsqu’un événement intéressant s’est produit qui a fortement influencé la trajectoire d’une particule.
Le modèle a affirmé une hypothèse de longue date selon laquelle les centaures sont nourris par le disque dispersé et que les planètes joviennes jouent un rôle dans ce processus. Plus inquiétant, le modèle a également montré comment les comètes de la famille Jupiter (JFC) sont nées.
« Cette recherche était à parts égales sur la dynamique planétaire et l’informatique ou, sans doute, la science des données », a déclaré Grazier. «Dans nos simulations, une grande partie des objets qui deviennent des JFC sont d’abord saisis par Jupiter dans ce que l’on appelle des orbites de capture temporaires, ou TSC – orbites qui entourent Jupiter plusieurs fois, puis quittent Jupiter, souvent sur une orbite très différente. Nous savons que les TSC se produisent. La comète P / 111 Helin-Roman-Crockett a passé plus de 11 ans en orbite autour de Jupiter dans les années 70 et 80, et sera capturée à nouveau dans les années 2070. La géométrie de sortie de ces événements est ce qui détermine si l’objet est sur une orbite JFC ou non. »
Que les JFC existent réellement était déjà connu. En 1767, un objet appelé D / 1770 L1 Lexell a fait une approche rapprochée de Jupiter, le faisant migrer dans une orbite traversant la Terre, devenant ainsi la première comète connue de la famille Jupiter. « Nous savons que Jupiter convertit les objets du système solaire extérieur en JFC depuis un certain temps, nous n’avions tout simplement pas de modèle pour savoir comment ce processus se déroule jusqu’à présent », a déclaré Grazier.
Quant à Jupiter ou même à Saturne agissant toujours comme un bouclier, Grazier a dit que cela reste vrai, mais ces géantes gazeuses protègent principalement la Terre contre les objets pris entre eux. Quant aux objets trouvés dans le système solaire extérieur, c’est une autre histoire. Dans un e-mail à Gizmodo, Jonti Horner, co-auteur des deux études, a déclaré que Jupiter joue un double rôle.
«Il prend des choses qui menacent la Terre et les rejette, nettoyant l’espace près de notre planète. En ce sens, il s’agit donc en quelque sorte d’un bouclier », a déclaré Horner, astronome à l’Université du sud du Queensland. «D’un autre côté, cependant, il prend des choses qui ne viennent pas près de la Terre et les jette sur notre chemin, ce qui signifie que c’est aussi une menace. Pour savoir de quel côté est le plus important – pour déterminer si Jupiter est vraiment un ami ou un ennemi – vous devez regarder l’histoire en détail. »
Fait intéressant, ces simulations ont également prédit la présence d’autres comètes de la famille planétaire.
« Une chose intéressante que notre travail met en évidence est que Saturne – et dans une moindre mesure, Uranus et Neptune – ont également leurs propres familles de comètes, mais celles-ci sont beaucoup plus petites que celles contrôlées par Jupiter », a déclaré Horner. «Bien que notre travail puisse sembler prédire quelque chose que nous n’avons pas encore vu, il s’agit en fait que notre travail soutient et explique ce que nous voyons déjà. Les comètes de la famille Jupiter sont connues depuis très, très longtemps, et on a toujours pensé que Jupiter les jetait vers l’intérieur et contrôlait leurs orbites. »
Fait troublant, cela reste un processus continu. La population de centaures est constamment reconstituée par les morceaux de débris dispersés trouvés dans le disque dispersé. Par conséquent, les JFC «sont une menace d’impact toujours présente», comme les auteurs l’ont écrit dans leur article de 2019.
« Nous savons déjà que la Terre est dans le réticule cosmique », a déclaré Grazier. «Il existe des centaines d’objets proches de la Terre qui sont potentiellement dangereux. Je pense que nous devons maintenant faire plus attention à ce qui se passe un peu plus loin dans le quartier de Jupiter. »
De façon passionnante, la NASA est considérant une paire de missions pour étudier de près les centaures de Jupiter à l’aide de deux vaisseaux spatiaux, nommés Centaurus et Chimera. Ces missions, si elles étaient approuvées, pourraient nous en dire plus sur l’origine du système solaire, mais peut-être plus important encore, elles pourraient nous en dire plus sur la manière dont ces objets constituent une menace pour la Terre.
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