• Astrophysique: la raison pour laquelle des disques de gaz massifs subsistent dans les systèmes planétaires bien après que les planètes se soient formées, semble avoir été trouvée!____¤201811

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Imaging [CI] around HD 131835: reinterpreting young debris discs with protoplanetary disc levels of CO gas as shielded secondary discs» sont publiés dans la revue MNRAS, vient d'expliquer pourquoi des disques de gaz massifs subsistent dans les systèmes planétaires pendant plusieurs dizaines de millions d’années, bien après que les planètes se soit formées, «alors même que les modèles de formation planétaire prédisent le contraire».

     

    Plus précisément, l'observation des systèmes planétaires plus évolués que le stade protoplanétaire, «dont l’âge oscille entre 10 et 100 millions d’années», montrent qu'ils ont «eux aussi des disques de gaz», ce qui remet en question les modèles de formation planétaire. Pour expliquer cette présence, deux hypothèses «ont longtemps été mises en avant»: soit ces disques de gaz sont «les restes de la phase protoplanétaire jeune», soit ils «sont créés plus tard et le gaz serait évaporé de planétésimaux, corps rocheux issus de la coalescence de grains de poussière en corps compacts, qui orbitent dans ces systèmes à l’instar de notre Système solaire, dans les ceintures d’astéroïdes ou de Kuiper».

     

    Soulignons ici que «la recherche de monoxyde de carbone (CO) est l’un des moyens pour les astronomes d’accéder à la composition des planétésimaux dans les systèmes planétaires évolués», car «la découverte de disques de CO massif est en nombre croissant, avec une dizaine connue pour l’heure» et «la quantité de gaz présente et sa distribution suggèrent que ces disques ne sont pas les restes de la phase protoplanétaire jeune, mais sont dus à un dégazage plus tardif (origine secondaire)». Le problème est que «la molécule de CO étant fragile, même tardive, elle devrait être détruite sous l’effet du rayonnement UV continu qui provient de l’espace».

     

    L'étude ici présentée y apporte une réponse: «le monoxyde de carbone peut se protéger lui-même», car si «le CO qui s’évapore des planétésimaux est initialement détruit par les photons UV», après «la destruction des molécules de CO, les fragments qui subsistent (des atomes de carbone et d’oxygène) créent leur propre bouclier de protection», puisque lorsque le CO est détruit en quantité, «le bouclier devient assez puissant pour protéger le CO» de sorte que le disque de CO se met «à grossir et à s’étaler».

     

    Ce nouveau modèle a été testé «en observant avec ALMA le système situé autour de l’étoile HD 131835» (*), car le «CO avait déjà été observé dans ce système». Le test a consisté à analyser «les atomes de carbone censés servir de bouclier au CO». Il est ainsi apparu premièrement, que «la masse d’atomes de carbone dans le système est effectivement assez grande pour servir de bouclier au CO» et ensuite que «la quantité de CO observée est compatible avec l’hypothèse que le gaz a bien une ’origine secondaire’ et que le gaz observé est donc bien relâché par les planétésimaux du système».

     

    En outre, l'étude fait «des prédictions quant à la quantité de carbone présente dans les autres systèmes où des disques massifs sont observés, ce qui pourra être testé dans le futur proche». D'autre part, ce modèle validé «donne accès, pour la première fois, à la composition des exoplanétésimaux qui relâchent le gaz dans ces systèmes, que l’on comparera très bientôt avec la composition des planétésimaux de notre Système solaire».

     

     

    Lien externe complémentaire (source Simbad)

    (*) HD 131835

     

     


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