De la densité du système solaire

Le scénario actuelle de formation de notre système solaire est sommairement le suivant :

http://www.astronomes.com/c1_solaire/p111_formation.html

-          Un nuage d’H et d’He gigantesque

-          Un enrichissement en élément lourd par des supernova

-          Effondrement gravitationnel

-          Etc…

C’est la question de ce nuage « pré effondrement qui m’intrigue ».

En effet, on constate actuellement l’existence de notre système solaire. L’essentiellement de la masse est dans le soleil 2 E+30 kg. Il a une densité de 1400 kg/m3. Cette matière provient donc du nuage. Si l’on remonte le temps, on voit « se diluer » la matière dans un sphère de rayon RN.

Pour RN = l’orbite de Mercure, la densité est 2,5 E-3 kg/m3

Pour RN = l’orbite de Neptune, densité est de 5,2 E-9 kg/m3

Sachant que l’étoile la plus proche est environ à D= 4 années-lumières, on peut aussi calculer :

Pour RN = 10% de D, la densité est de 8,8 E-18 kg/m3

Pour RN = 50% de D, la densité est de 7 E-20 kg/m3

Mais quelle était la densité de nuage ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Nuage_interstellaire (1)

Les nuages interstellaires compteraient quelque dizaines de milliard d’atome par cm3. Soit 2 E-11 kg/m3.

Avec cette valeur le rayon de la sphère nécessaire pour fournir la matière est 3 E+13 m, soit 2 fois l’orbite de Neptune.

http://www.cosmovisions.com/miin.htm

Il serait là question de million ou milliard d’atome par m3 ! C'est-à-dire 10-7 fois moins ! Il semble que le chiffrage précédent soit faux. Prenons donc 2 E-18

Avec cette valeur le rayon de la sphère nécessaire pour fournir la matière est 6,2 E+15 m.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_solaire?cf0AFE6123=22795D6B2!Z2FybmllcnRoOmF1dGhlbnRpZmljYXRpb25wbGFuZXRzdXJmOpHact6g6eVFgeb2bv7Lm4Q=

Il est évoqué 7000 à 20000 UA et un excès de masse de 0,001 à 0,1 masses solaires.

L’UA vaut 1,5 E+11m

A 7000 UA, cela donne une densité de 4,12 E-16 kg/m3

A 20000 UA, cela donne une densité de 1,8 E-17 kg/m3.

Il semble donc que la densité du nuage précédent soit de l’ordre de 1 E-18 kg/m3.  Le rayon est 7,8 E+15 m soit  50 000 UA ou 0,8 al.  Le système solaire a « ramassé » la matière dans toute cette sphère.

Ces quelques recherches amènent quelques remarques.

- L’erreur dans (1) mise à part, il subsiste une imprécision très grande sur la densité de l’espace interstellaire en général et de celui de « notre » ancien nuage en particulier.

- Quand on compte la masse actuelle, on retient le soleil (les autres planètes et corps principaux sont effectivement négligeables). Mais, le reste est il vraiment négligeable ? Le reste c’est 2 sortes de matières : celle de l’espace interplanétaire d’une part et celle de la myriade des « tout petit corps ». Pour l’espace interplanétaire,  si l’on compte la même sphère que celle du nuage initial, même un faible densité peut donner une masse conséquente. Pour les petits corps, leur faible masse peut être compensée par leur nombre.

- Le calcul suppose que le système solaire « ramasse tout ». C’est assez improbable. La fraction de matière qui n’est pas ramassée est elle faible (10 % ?).

- Enfin le calcul aboutit à une sphère de rayon 0,8 al. C'est-à-dire bien moins que la moitié de la distance de la plus proche étoile. En supposant que les « densité d’étoile » n’aient pas trop changé depuis ce temps là, et que le nuage était « bien plus grand » et de densité « plutôt constante », alors cela signifie qu’une très large part de la matière de ce nuage reste là quelque part au-delà du système solaire (à en gros 1 al).