Nuage moléculaire

Ce nuage de poussière est appelé nuage moléculaire. Ce nuage est immense, plusieurs centaines d'années lumière (quelques milliards de km de diamètre). Il est formé de débris d'étoiles, ayant appartenu à un univers primitif, étoiles qui auraient explosé après avoir consumé toute leur énergie. Lors de l'explosion, les particules (dont des éléments lourds: fer, nickel, aluminium, silicone...) qui constituaient ces étoiles ont été vaporisées à travers toute la galaxie. Puis sous l'effet d'une force: la gravité, ces particules se sont rassemblées pour former des étoiles et des planètes.

Sous l'effet des forces gravitationnelles, les particules du nuage moléculaire se sont agglomérées, puis pendant une dizaine de millions d'années, le nuage s'est comprimé lentement sous l'effet de sa propre gravité. Cette compression a provoqué l'accroissement de la vitesse de rotation du nuage. L'énergie dégagée par l'apport de matière a réchauffé le centre du nuage.

Cette boule en rotation est devenue notre Soleil (1,4 millions de km de diamètre)!

Le reste du nuage, la nébuleuse solaire, s'est étiré pour former un disque de matière. L'accrétion des particules a permis la formation d'objets plus gros: les planétésimaux (quelques mètres à quelques dizaines de mètres de diamètre) . La naissance du système solaire aurait duré 10 à 15 millions d'années.

Grâce à quel processus des poussières se sont-elles transformées en planète?

En mars 2003, une expérience informelle réalisée par l'astronaute Donald Pettit dans la station spatiale internationale, a permis de comprendre ce processus. Cet astronaute s'amusait à observer des sachets contenant du sel en apesanteur. L'intérêt de l'observation de D. Pettit fut révélé par un autre astronaute: Stanley Love.

Particules de sel en apesanteur

En apesanteur, lorsque deux cristaux de sel entrent en collision, cela crée une charge électrostatique qui les force à s'agglomérer. Si on secoue le sac plastique contenant l'amas, il se désagrège mais dès que l'on arrête, l'amas se reforme.

Cette première phase d'existence de la Terre (amas de poussières) aurait eu lieu il y a 4,5 milliards d'années.

Lorsque cet amas atteint une taille suffisante (800 mètres de diamètre), sa masse est si importante qu'il aspire la poussière présente dans le disque environnant.

Pendant environ trois millions d'années, dans le système solaire interne, ces amas vont se regrouper pour former une vingtaine de protoplanètes.

Puis les protoplanètes entrent en collision et fusionnent pour donner quelques planètes dont Vénus, Mercure, Mars et la Terre. Notre Terre se serait formée sur une période d'environ 30 millions d'années; ce qui restait du nuage a donné la ceinture d'astéroïdes dont provient l'essentiel des météorites. Les chocs aléatoires ont conduit à la formation de corps plus gros que ceux déjà formés ou à leur désintégration.

La température de cette Terre primitive est d'environ 4700°C (chaleur due aux collisions). Cette Terre est donc formée de matière en fusion. Petit à petit, la Terre se refroidit, les éléments les plus légers remontant vers la surface et les plus lourds (fer) s'enfonçant pour former un noyau. La solidification du noyau interne de la Terre aurait commencé il y a 3,5 milliards d'années.

Le matériau terrestre initial est constitué de fer à plus de 85% sous forme métallique réduite et à moins de 15% sous forme métallique oxydée.( Ces proportions ont été obtenues à partir de l'analyse des chondrites).

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