About Formation planétaire : de la Terre aux exoplanète - Alessandro Morbidelli
Alessandro Morbidelli, planétologue à l'Observatoire de la Côte d'Azur, est membre associé de l'Académie des sciences et de l'Académie royale de Belgique. Il a dirigé le Programme national de planétologie (PNP) du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) de 2010 à 2018 et préside le groupe thématique Système solaire du Centre national d'études spatiales (CNES) depuis 2019. Depuis 2021, il est également rédacteur en chef de la revue internationale Icarus, dédiée à la planétologie et fondée par Carl Sagan. En tant qu'expert de la théorie des systèmes dynamiques conservatifs, il consacre ses recherches désormais à la formation et à l'évolution des systèmes planétaires, avec un intérêt particulier pour l'histoire du système solaire. Grâce à des simulations numériques, il a démontré que la structure actuelle du système solaire est le résultat d'une phase d'instabilité dynamique de ses planètes géantes, qui s'est produite au cours des premiers 100 millions d'années de notre système. En 2020, il a obtenu un financement du Conseil européen de la recherche (European Research Council/ERC) pour développer un modèle cohérent de la formation de la Terre, en accord avec les contraintes astronomiques et cosmochimiques. Il a reçu de nombreuses distinctions, dont le prix Urey de la division des sciences planétaires de l'Association astronomique américaine en 2000, le grand prix Mergier-Bourdeix de l'Académie des sciences en 2009 et la médaille d'argent du CNRS en 2019.
En 2023 il est élu professeur du Collège de France à la chaire Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes.
03 - Chronologie de la formation des planètes telluriques
Alessandro Morbidelli
Chaire Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2026-2027
La formation des planètes telluriques
03 - Chronologie de la formation des planètes telluriques
Résumé
Nous présenterons le chronomètre radioactif Hf-W, utilisé pour dater la différenciation des corps planétaires, et l'appliquerons à Mars et à la Terre, ce qui met en évidence des temps d'accrétion radicalement différents. Cependant, l'histoire complexe de l'accrétion terrestre, marquée notamment par le rôle des impacts géants, rend l'interprétation de ce chronomètre délicate. L'utilisation d'un second chronomètre, le système U-Pb, permet d'apporter des contraintes complémentaires. La datation de la Lune est particulièrement importante pour contraindre la fin de la formation de la Terre. Alors que le chronomètre Sm-Nd semble indiquer une formation de la Lune environ 200 millions d'années après le début du Système solaire, d'autres chronomètres, comme Lu-Hf ou Rb-Sr, suggèrent une formation beaucoup plus ancienne, environ 50 millions d'années après ses débuts. Nous verrons comment cette discordance peut potentiellement être expliquée.
28 Oct 2026
02 - La Lune et sa formation
Alessandro Morbidelli
Chaire Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2026-2027
La formation des planètes telluriques
02 - La Lune et sa formation
Résumé
Les principales caractéristiques qui distinguent la Lune de la Terre sont (i) un noyau plus petit, (ii) un déficit plus marqué en éléments volatils et (iii) des anomalies isotopiques identiques. Après avoir passé en revue les modèles historiques de formation de la Lune, nous verrons pourquoi le modèle de l'impact géant s'est imposé dans la communauté scientifique. Cependant, l'identité isotopique entre la Terre et la Lune reste difficile à expliquer. Nous examinerons donc les différentes variantes du modèle d'impact proposées pour la comprendre, ainsi qu'un modèle fondé sur une équilibration isotopique entre la Terre et le disque protolunaire. L'existence de la Lune montre enfin que la formation de la Terre ne s'est pas limitée à l'accrétion de petits corps, mais a également impliqué de grands impacts, avec des conséquences profondes pour sa différenciation noyau-manteau.
21 Oct 2026
01 - Les planètes telluriques : caractéristiques orbitales, physiques et compositionnelles
Alessandro Morbidelli
Chaire Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2026-2027
La formation des planètes telluriques
01 - Les planètes telluriques : caractéristiques orbitales, physiques et compositionnelles
Résumé
Nous commencerons par présenter l'évolution orbitale des planètes telluriques, qui est chaotique, mais dont la probabilité de conduire à une instabilité macroscopique au cours de la durée de vie du Soleil reste faible. Nous aborderons ensuite leurs propriétés physiques, notamment la taille de leurs noyaux métalliques, très variable de Mercure à la Lune, ainsi que leurs propriétés chimiques. Nous nous intéresserons en particulier au degré d'oxydation des différentes planètes et au déficit du manteau terrestre en éléments volatils et sidérophiles. Nous discuterons également de la place des planètes telluriques dans le contexte de la dichotomie isotopique du Système solaire. Enfin, nous examinerons les différents scénarios proposés pour l'origine de l'eau terrestre.
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