Espace : Pourquoi les planètes tournent-elles dans le même sens ?

En étudiant siècle après siècle le système solaire, les astronomes ont dû distinguer les différents mouvements des planètes. Lorsqu’on fait référence au mouvement de l’astre autour du Soleil, il est question de révolution. Soit la durée mise par la planète pour faire un tour complet de son étoile. En revanche, si l’on parle de la façon dont la planète tourne sur elle-même, alors on parle de sa rotation (i.e. le mouvement autour d’un axe qui le traverse).

 

Il y a 4,5 milliards d’années, au sein d’un nuage interstellaire, un mélange de gaz et de grumeaux denses de poussières étaient en rotation lente. Les agrégats du nuage ont finalement subi un effondrement gravitationnel : la matière est brusquement rassemblée, ce qui crée une boule de gaz, attirant vers elle la matière qui se trouvait aux alentours. C’est la formation de la proto-étoile. Un disque d’accrétion de matière se dessine alors autour de la jeune étoile. Tous deux sont en rotation et qui plus est dans le même sens, par conservation du moment cinétique.

Le disque proto-planétaire (appelé ainsi car il sera le lieu de «fabrication» des planètes) s’est contracté sous l’effet de sa propre gravité. En parallèle, la proto-étoile éjecte au niveau de ses pôles de la matière organique, l’ensemble du mouvement conduisant à l’accélération de la rotation du disque. Une fois le ménage terminé, le disque se refroidit et la fraction de poussières qui n’a pas été éjectée s’agglomère pour finalement former des corps solides de quelques kilomètres de diamètre, qui sont appelés planétésimaux. Enfin, au cours des prochaines millions d’années, ces corps vont sans cesse rentrer en collision, les uns avec les autres, et s’agréger jusqu’à ce que seuls restent les plus massifs : les planètes.

Par conséquent, l’ensemble planètes en orbite et étoile tournent dans le même sens rétrograde (c’est-à-dire le sens anti-horaire) car ce mouvement provient à l’origine de la rotation du nuage interstellaire.

 

Vénus et Uranus, les mystérieuses rebelles du groupe

En se penchant sur le mouvement propre aux planètes, les chercheurs ont remarqué que non seulement chaque planète ne tourne pas à la même vitesse, mais qu’elles ne sont pas non plus inclinées de la même manière. Ce constat semble trouver une explication grâce au scénario de migration planétaire. Cette migration correspond au déplacement de planètes très peu de temps après la formation de celles-ci, en particulier à cause de collisions violentes avec de gros astéroïdes présents au voisinage des orbites. Ces chocs, plus ou moins importants, ont alors suffit pu à faire dévier l’axe de rotation des planètes. Toutefois, ce scénario ne serait pas applicable pour Vénus et Uranus en raison de leur trop grande différence d’inclinaison par rapport aux six voisines.

Vénus est la seule planète du système solaire qui tourne dans le sens opposé des sept autres (i.e. en sens horaire). Pourquoi donc ? En réalité, la question est toujours d’actualité… Mais les planétologues pensent qu’aux débuts de l’histoire du système solaire, Vénus tournait dans le même sens que ses congénères mais à cause de son atmosphère chaotique, la rotation aurait ralenti petit à petit jusqu’à changer de sens. En effet, la friction entre l’atmosphère très dense (93 bars) et la surface est très importante, c’est pourquoi on parle d’atmosphère en super-rotation : l’action de l’atmosphère est prépondérante sur la surface et la «tire» donc dans sa direction.

Quant au basculement d’Uranus, c’est encore une autre histoire ! Depuis 2010, les astrophysiciens s’accordent à dire que la planète a été basculée d’environ 90° par le biais d’un mécanisme de résonance entre son axe de rotation et l’axe perpendiculaire au plan de son orbite, provoquée par la présence d’un satellite naturel à proximité d’Uranus lors de la période de migration des planètes.

In Sciences  et Avenir