Sur Terre, les autoroutes permettent aux humains de se rendre d’un endroit à un autre dans un laps de temps plus court. Dans notre système solaire, les variétés spatiales générées par la planète agissent comme des autoroutes célestes où petits astéroïdes, les comètes et les vaisseaux spatiaux peuvent faire du stop sur un hypothétique jet stream semblable à celui de l’espace. Mais à quoi ressemble ce réseau d’autoroutes célestes dans notre propre système solaire – et à quelle vitesse un objet peut-il aller, disons, de Jupiter à Neptune en tirant parti de l’une de ces variétés?
Ce sont des questions auxquelles divers astronomes s’efforcent continuellement de mieux répondre, et selon une étude récente publiée dans Progrès scientifiques un nouveau réseau de ces variétés a été détecté s’étendant de la ceinture d’astéroïdes à Uranus et au-delà. Ensemble, la structure de ces variétés peut être considérée comme une « autoroute céleste » dans notre système solaire.
« Nous avons observé certaines routes qui transitent de Jupiter à Neptune en moins de 10 ans », a déclaré à Salon Nataša Todorović, chercheur associé à l’Observatoire astronomique de Belgrade et chercheur principal de l’étude. Encore plus excitant, Todorović a ajouté: « Je pense que cela pourrait permettre un voyage spatial plus rapide. »
Comme prévu, les variétés les plus fortes détectées sont liées à Jupiter compte tenu de la masse de la planète, selon l’étude. Il est intéressant de noter que ces fortes variétés liées à Jupiter ont «un contrôle profond sur les petits corps sur une large gamme d’énergies à trois corps auparavant non considérée», notent Todorović et les co-auteurs de l’étude. En d’autres termes, on s’attend à ce qu’ils aient beaucoup d’influence dans l’espace.
« La nouveauté ici est que nous avons observé la structure globale de ces variétés, en termes de leur domaine dans le système solaire », a expliqué Todorović. « Nous avons observé que les variétés générées par Jupiter s’étendent jusqu’à la frontière extérieure du système solaire, au-delà de Neptune. »
Pour mettre cela en perspective, Neptune est la planète la plus connue du soleil dans notre système solaire; il tourne autour du soleil tous les 164,8 ans en moyenne. Saturne est à 2.313.267.138 km de Neptune. Ces autoroutes offrent des temps de trajet courts pour ces longues distances.
Todorović, a cependant souligné la précarité de ces réseaux célestes.
« Mais nous ne devons pas négliger l’environnement fortement chaotique, ce qui signifie que ce cours pourrait changer facilement; trouver un itinéraire de voyage rapide et fiable nécessiterait une étude systématique d’un plus grand échantillon d’orbites », a déclaré Todorović.
Aaron Rosengren, Ph.D., professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à l’Université de Californie-San Diego et co-chercheur de l’article, a déclaré au Salon par courrier électronique qu’une analogie appropriée de leur découverte est un « golfe particulièrement puissant ou des jets spatiaux, qui peuvent permettre un transport plus rapide et plus rentable dans tout le système solaire. «
Les collecteurs sont de forme très complexe, a expliqué Todorović. Techniquement parlant, ce sont des surfaces d’énergie qui apparaissent à partir de l’interaction gravitationnelle entre les planètes et le Soleil ou les lunes. Todorović a déclaré que les variétés proviennent des «points de stabilité» d’une planète, ou points de Lagrange.
« Cependant, nous ne pouvons pas les voir dans leur intégralité, puisque nous, les humains, sommes limités uniquement aux formes 2D-3D », a expliqué Todorović. « Des collecteurs provenant de différentes planètes peuvent se croiser, ce qui permet la transition entre elles; d’une certaine manière, cela permettra que les planètes soient connectées via de telles variétés, dans le sens où un objet pourrait voyager d’une planète à une autre. »
Les chercheurs ont fait cette découverte en utilisant un outil appelé l’indicateur rapide de Lyapunov (FLI), qui est généralement utilisé pour détecter le chaos dans l’univers (qui est lié à des variétés).
«Ici», ont écrit les chercheurs dans l’article, «nous utilisons le FLI pour détecter la présence et la structure globale des variétés spatiales, et capturer les instabilités qui agissent sur des échelles de temps orbitales; c’est-à-dire que nous utilisons cet outil numérique sensible et bien établi. pour définir plus généralement les régions de transport rapide au sein du système solaire. «
Bien que l’idée des variétés ne soit pas nouvelle et qu’elles aient déjà été utilisées dans les voyages dans l’espace, l’étude de Todorović révèle plus de détails sur cette autoroute céleste générée par Jupiter qui pourrait conduire à plus d’informations sur la nature des comètes originaires au-delà de Neptune – et notre Solar système, comme le tristement célèbre `Oumuamua. Comme vous vous en souvenez peut-être, ‘Oumuamua a attiré l’attention des scientifiques dans le monde en octobre 2017 car il y avait propriétés étranges lequel suggéré qu’il pourrait s’agir d’un vaisseau spatial extraterrestre, mais s’est avéré être un visiteur interstellaire.
« Ces canaux sont importants dans la navigation des vaisseaux spatiaux et expliquent également la nature erratique des trajectoires des comètes provenant de la périphérie du système solaire et se rapprochant du Soleil », a déclaré Avi Loeb, président du département d’astronomie de Harvard, par courrier électronique. « Cela pourrait également aider à comprendre la fraction d’objets éjectés du système solaire vers l’espace interstellaire. »
