Les astronomes se demandaient depuis des décennies pourquoi les comètes, évoluant dans la ceinture de Kuiper et le nuage de Oort, contenaient des silicates cristallins. La formation de ces cristaux exige des températures très élevées, incompatibles avec le froid extrême de ces régions.
En observant EC 53, une jeune étoile en formation située à 1 300 années-lumière dans la nébuleuse du Serpent, les scientifiques ont enfin trouvé le chaînon manquant.
Comment cette découverte a-t-elle été rendue possible ?
L'équipe de recherche a utilisé l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) du télescope spatial James Webb pour analyser le disque de gaz et de poussière entourant EC 53.
Ces observations ont permis d'identifier la présence de minéraux comme la forstérite et l'enstatite, très communs sur Terre, et de cartographier précisément leur localisation au sein du système stellaire.
Les données ont montré que ces cristaux se forment dans la partie interne et chaude du disque protoplanétaire, à une distance équivalente à celle qui sépare la Terre du Soleil dans notre propre système.
C'est la sensibilité infrarouge du Webb qui a permis de percer le cocon de poussière de la protoétoile et de visualiser ces processus.
Quel est le mécanisme de transport des cristaux ?
La protoétoile EC 53 connaît des phases d'activité très prévisibles. Tous les 18 mois environ, elle entre dans une phase éruptive de 100 jours durant laquelle elle dévore le gaz et la poussière environnants. Une partie de cette matière est alors éjectée sous forme de jets et de vents puissants près de ses pôles.
Le Webb a révélé que ces vents agissent comme une " autoroute cosmique ", selon les mots de Jeong-Eun Lee, auteure principale d'une étude publiée dans Nature. Ils catapultent les silicates cristallins fraîchement formés vers les confins du disque, là où ils seront intégrés dans de futurs corps glacés comme les comètes.
Quelles sont les implications pour la formation des planètes ?
Cette découverte offre un aperçu de la manière dont les matériaux de base des planètes sont distribués dans un jeune système solaire. EC 53 est encore enveloppée de poussière et le restera probablement pendant 100 000 ans.
Durant des millions d'années, les collisions entre ces grains de poussière et ces cristaux transportés formeront progressivement des corps rocheux plus grands. À terme, ce processus mènera à la naissance de planètes telluriques et géantes gazeuses.
Une fois le disque de poussière dissipé, il restera une étoile semblable au Soleil, au centre d'un système planétaire couvert de silicates cristallins.
