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Spitzer détecte les éjectas de lave d'une collision de planètes

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Avant de débuter la phase chaude de sa mission, Spitzer avait enregistré un spectre étrange provenant de matière en orbite autour d'une très jeune étoile, HD 172555. Un groupe d'astrophysiciens vient d'en déduire qu'il s'agissait des roches vaporisées et de lambeaux de lave laissés par une collision récente entre deux petites planètes.

Une vue d'artiste de la collision entre les deux planètes orbitant autour de HD 172555. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Spitzer occupe décidemment le devant de la scène en ce moment, en particulier suite à une publication faite par un groupe d'astrophysiciens dirigé par Carey M. Lisse. Alors que l'on connaissait déjà depuis des années des traces laissées par des collisions d'astéroïdes récentes (moins de quelques millions d'années) dans des disques planétaires, c'est la première fois que des restes similaires mais provenant d'objets célestes beaucoup plus gros ont été détectés.

En effet, dans leur publication, les chercheurs estiment que ce qu'ils observent autour de HD 172555, une étoile âgée de 12 millions d'années et située à 100 années-lumière environ, correspond à la matière provenant d'une collision titanesque entre un corps d'au moins la taille de la Lune et un autre de la taille de Mercure.

Sous le choc, le noyau de la plus petite a du s'enfoncer dans les entrailles de la plus grande et la chaleur dégagée par l'impact a fait fondre de grandes quantités de roches dont probablement une bonne partie du corps principal laissé par la collision. La chaleur et l'énergie libérées par cette dernière, qui s'est probablement produite à une vitesse de 10 km/s, ont même vaporisé une partie de la matière de deux corps et éjecter des lambeaux de matières en fusion pour former ce que l'on connaît sur Terre sous le nom de tectites (ce sont des fragments de roches fondues et expulsées en dehors d'un cratère lors de l'impact d'une météorite).

Cliquez pour agrandir. Dans l'infrarouge, la présence d'obsidienne (rouge), de tectites(orange) et de SiO(jaune) est bien visible vers une longueur d'onde de 10 microns. Crédit : NASA/JPL-Caltech/JHUAPL.

Toutes ces conclusions sont, comment souvent en astrophysique, tirées de l'analyse du spectre de la lumière émise par de la matière. En l'occurrence, les observations dans l'infrarouge faites avec les instruments de Spitzer montrent de la vapeur de SiO et des silicates solides, mais amorphes, très semblables à l'obsidienne terrestre et bien sûr aux tectites.

Si l'on trouve bien des traces de cailloux et de poussières en abondance comme dans le cas des restes de collisions d'astéroïdes déjà détectés par Spitzer, la présence de la vapeur de silicate et des lambeaux de roches fondues non seulement ne peut s'expliquer que par une collision rapide, violente et entre deux corps de grandes tailles mais n'avait jamais été observée auparavant dans d'autres disques de systèmes planétaires en formations.

Pour les planétologues et les astrophysiciens cherchant à comprendre la formation du système solaire c'est une découverte importante car l'on sait que les collisions de ce genre ne devaient pas être rares au début de l'histoire de celui-ci. Notre Lune elle-même proviendrait d'une collision similaire entre la proto-Terre et un corps céleste de la taille de Mars baptisé Théia. Vénus possédent une rotation inverse de celle des autres planètes du système solaire et Uranus une forte inclinaison de son axe (presque 90°) probablement en raison là aussi d'un choc primitif avec une petite planète.

Peut-être y a-t-il actuellement une lune en formation autour de la planète principale. Les prochaines générations de télescopes devraient nous en apprendre plus.

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