Le Système Solaire a probablement Capturés des Milliers d’Astéroïdes interstellaires

  Le 19 octobre 2017, le télescope panoramique et le système d’intervention rapide 1 (Pan-STARRS-1) de Hawaï annoncent la première détection d’un astéroïde interstellaire, baptisé 1I/2017 U1 (alias Oumuamua)....
 

Le 19 octobre 2017, le télescope panoramique et le système d’intervention rapide 1 (Pan-STARRS-1) de Hawaï annoncent la première détection d’un astéroïde interstellaire, baptisé 1I/2017 U1 (alias Oumuamua). Considéré à l’origine comme une comète, ce visiteur interstellaire est rapidement devenu l’objet d’études de suivi qui ont cherché à déterminer son origine, sa structure, sa composition et à écarter la possibilité qu’il s’agisse d’un vaisseau spatial extraterrestre!

Alors que Oumuamua est le premier exemple connu d’un astéroïde interstellaire atteignant notre système solaire, les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que de tels visiteurs sont un événement régulier. Dans le but de déterminer à quel point les astéroïdes et les comètes interstellaires sont communs, une équipe de chercheurs de l’Université de Harvard a mené une étude pour mesurer le taux de capture des astéroïdes et des comètes interstellaires et le rôle qu’ils peuvent jouer dans la propagation de la vie dans l’univers.

L’étude, intitulée « Implications of Captured Interstellar Objects for Panspermia and Extraterrestrial Life« , a récemment été publiée en ligne et pourrait être publiée dans le Astrophysical Journal. L’étude a été menée par Manasavi Lingam, post-doctorant à l’Institut de théorie et de calcul de Harvard (ITC), et Abraham Loeb, président de l’ITC et chercheur au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Dans le cadre de leur étude, Lingam et Loeb ont construit un modèle gravitationnel à trois corps, où la physique de trois corps est utilisée pour calculer leurs trajectoires et interactions respectives. Dans le modèle de Lingam et Loeb, Jupiter et le Soleil servaient de corps massifs, tandis qu’un objet interstellaire beaucoup moins massif servait de troisième. Comme le Dr Loeb l’ a expliqué à Universe Today par courriel:

La gravité combinée du Soleil et de Jupiter agit comme un « filet de pêche ». Nous suggérons une nouvelle approche de la recherche de la vie, qui consiste à examiner les objets interstellaires capturés par ce filet de pêche plutôt que l’approche traditionnelle qui consiste à regarder à travers un télescope ou à voyager avec des engins spatiaux dans des environnements éloignés pour faire de même. »

À l’aide de ce modèle, la paire a ensuite commencé à calculer la vitesse à laquelle des objets de taille comparable à « Oumuamua seraient capturés par le système solaire, et la fréquence à laquelle de tels objets entreraient en collision avec la Terre tout au long de son histoire. Ils ont également considéré le système Alpha Centauri comme un cas séparé à des fins de comparaison. Dans ce système binaire, Alpha Centauri A et B servent de deux corps massifs et un astéroïde interstellaire pour le troisième.

Comme le Dr Lingam l’ a indiqué:

La fréquence de ces objets est déterminée à partir de la densité de nombre de ces objets, qui a été récemment mis à jour sur la base de la découverte de Oumuamua. La distribution de taille de ces objets est inconnue (et sert de paramètre libre dans notre modèle), mais dans le but d’obtenir des résultats quantitatifs, nous avons supposé qu’il était similaire à celui des comètes dans notre système solaire.

 
La théorie de la lithopanspermie affirme que la vie peut être partagée entre les planètes au sein d’un système planétaire. Crédit: NASA

En fin de compte, ils ont déterminé que quelques milliers d’objets capturés pourraient être trouvés dans le système solaire à n’importe quel moment – dont le plus grand aurait un  rayon de dizaines de kilomètres. Pour le système Alpha Centauri, les résultats étaient encore plus intéressants. En se basant sur le taux probable de capture et la taille maximale d’un objet capturé, ils ont déterminé que même des objets de taille terrestre auraient pu être capturés au cours de l’histoire du système.

En d’autres termes, Alpha Centauri a pu capturer quelques planètes voyous au fil du temps, ce qui aurait eu un impact drastique sur l’évolution du système. Dans cette veine, les auteurs ont également exploré comment des objets comme Oumuamua auraient pu jouer un rôle dans la distribution de la vie à travers l’Univers via des corps rocheux. Il s’agit d’une variation de la théorie de la lithopanspermie, où la vie microbienne est partagée entre les planètes grâce aux astéroïdes, aux comètes et aux météores.

Dans ce scénario, les astéroïdes interstellaires, qui proviendraient de systèmes stellaires éloignés, seraient les porteurs de la vie microbienne d’un système à l’autre. Si ces astéroïdes entrent en collision avec la Terre dans le passé, ils pourraient être responsables de l’ensemencement de notre planète et de l’émergence de la vie telle que nous la connaissons. Comme l’ a expliqué Lingam:

Ces objets interstellaires pourraient soit s’écraser directement sur une planète et ainsi la semer avec la vie, soit être capturés dans le système planétaire et subir d’autres collisions au sein de ce système pour produire une panspermie interplanétaire (le deuxième scénario est plus probable lorsque l’objet capturé est de grande taille, par exemple une fraction du rayon terrestre).

En outre, Lingam et Loeb ont offert des suggestions sur la manière dont les futurs visiteurs de notre système solaire pourraient être étudiés. Comme le résume Lingam, la clé serait de rechercher des spectres spécifiques à partir d’objets dans nos systèmes solaires:

Il peut être possible de rechercher des objets interstellaires (capturés/non liés) dans notre système solaire en examinant leurs trajectoires en détail. Par ailleurs, puisque de nombreux objets du système solaire ont des rapports semblables d’isotopes d’oxygène, trouver des objets ayant des rapports isotopiques très différents pourrait indiquer leur origine interstellaire. Les rapports isotopiques peuvent être déterminés par spectroscopie haute résolution si et quand les comètes interstellaires s’approchent du Soleil. »

La façon la plus simple de repérer les objets qui proviennent de l’extérieur du système solaire consiste à examiner le rapport d’abondance des isotopes d’oxygène dans la vapeur d’eau qui forme leurs queues cométaires « , a ajouté M. Loeb. Cela peut se faire par spectroscopie haute résolution. Après avoir identifié un objet interstellaire capturer, nous pourrions lancer une sonde qui chercherait sur sa surface les signatures de la vie primitive ou des artefacts d’une civilisation technologique. »

Il ne serait pas exagéré de dire que la découverte d’Oumuamua a déclenché quelque chose dans l’astronomie. En plus de valider quelque chose que les astronomes soupçonnent depuis longtemps, il a aussi offert de nouvelles possibilités de recherche et de mise à l’essai de théories scientifiques (comme la lithopanspermie).

À l’avenir, avec un peu de chance, des missions robotiques seront dépêchées dans ces organismes pour mener des études directes et peut-être même des missions de retour d’échantillons. Ce que ceux-ci pourrait révéler au sujet de notre univers, et peut-être même la propagation de la vie tout au long de notre Univers, est certainement très instructif!

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