Pourquoi Planet Nine pourrait être réel

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Crédit image :Éditeur d'images/Flickr

ParAndrew Coates,UCL

Il y a un vrai buzz parmi les planétologues aprèsune nouvelle étudea suggéré qu'une planète invisible, surnommée 'Planet Nine', d'environ dix fois la masse de la Terre pourrait se cacher dans la ceinture de Kuiper, une bande d'objets glacés au-delà de Neptune. La dernière théorie a été avancée après que les scientifiques ont remarqué que six objets de la ceinture se comportaient étrangement, ce qui, selon eux, pourrait s'expliquer par l'existence d'une nouvelle planète.

Ce n'est pas la première fois qu'un tel cas est présenté pour une nouvelle planète. Alors, comment cette nouvelle théorie se compare-t-elle à des affirmations similaires faites dans le passé ?

Ceinture de Kuiper et Planet Nine

La ceinture de Kuiper, que nous avons commencé à découvrir au début des années 1990, est une région du système solaire au-delà des huit planètes principales que nous commençons tout juste à explorer plus en détail avec des sondes spatiales comme celle de la NASA.Mission Nouveaux Horizons. La ceinture de Kuiper abrite de nombreuses comètes formées dans la région Uranus-Neptuneil y a 4,6 milliards d'années– La comète 67P de Rosetta vient d'ici. Encore plus de comètes peuplent la sphère, mais encore invisibles 'Nuage d'Oort», une autre ceinture de roches bien au-delà de la ceinture de Kuiper, où la plupart des comètes passent la plupart de leur temps. Le nuage d'Oort est à 10 000 unités astronomiques (UA) de nous (une UA est à peu près égale à la distance entre la Terre et le soleil, ou 149,6 m kilomètres).

La base des nouvelles preuves théoriques de la nouvelle planète est l'alignement étrange des six objets de la ceinture de Kuiper et la déviation hors du plan écliptique des autres - cela semblerait indiquer que les objets sont perturbés par l'attraction gravitationnelle d'un planète immense bien au-delà de Neptune et de Pluton, et qui a été calculée pour avoir une orbite autour du soleil de 15 000 ans. Alors, comment savons-nous que c'est une planète et pas seulement un gros objet de la ceinture de Kuiper ? La masse implicite de l'objet qui pourrait perturber ces orbites est tout simplement trop élevée pour qu'il s'agisse d'un très gros objet de la ceinture de Kuiper comme une planète naine ou un astéroïde.



Théoriquement, il est possible d'expliquer comment un noyau de planète externe supplémentaire aurait pu se former plus loin et aux côtés de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune en utilisant des modèles de la naissance de notre système solaire il y a 4,6 milliards d'années. Et les observations d'exoplanètes montrent qu'ailleurs, de gros objets peuventformer à des distances relativement grandesde leur étoile mère. Cependant, une autre possibilité qui pourrait expliquer le comportement étrange des objets de Kuiper pourrait être que la « Planète Neuf », si elle existe, pourrait être un gros objet dans le nuage intérieur d'Oort plutôt qu'une planète.

Il peut sembler difficile de croire que nous pourrions soudainement découvrir une nouvelle planète. Depuis l'Antiquité, les humains ont pu observer toutes les planètes jusqu'à Saturne et, dans les années 1600, ils ont réalisé qu'elles étaient en orbite autour du soleil. William Herschel puisdécouvert Uranus en 1781, et les observations de son orbite ont conduit à ladécouverte de Neptune en 1846. Pluton a été ajouté en 1930, à la suite d'une recherche d'une plus grande 'Planète X', mais a étérétrogradé à une planète naine de glaceen 2006. De nombreux objets de la ceinture de Kuiper ont également été observés, avec au moins un d'entre eux,Éris, plus massif que Pluton (ce qui a finalement forcé la rétrogradation de Pluton).

La recherche de la planète X

Dans le passé, il y a eu des revendications pour une 'Planète X' supplémentaire (maintenant la planète IX, ou la planète neuf plus familière, en raison de la rétrogradation de Pluton). Mais aucun d'entre eux n'a pleinement tenu le coup jusqu'à présent.

  1. Lorsque d'autres irrégularités dans l'orbite d'Uranus ont étéremarqué pour la première fois en 1906cela a déclenché une recherche d'une planète X qui était considérée comme massive. Finalement, cependant, le Pluton moins massif a été trouvé à la place par Clyde Tombaugh en 1930.
  2. Dans les années 1980, une planète Xa été proposéparRobert S Harringtonbasé sur les orbites irrégulières de Neptune et d'Uranus. C'étaitplus tard réfuté par Myles Standish, qui a pu expliquer les irrégularités en révisant la masse de Neptune en utilisant les données du survol de Voyager.
  3. Dans les années 1990, une grande planète proche du nuage d'Oort, baptisée Tyché,a été proposépour expliquer les orbites de certaines comètes. Cela a été exclu pour les objets de la taille de Saturne ou plus grands par le satellite Wide-field Infrared Survey Explorer de la NASA, bien que des objets plus petits encore non détectés puissent être possibles.
  4. Sedna,découvert en 2003, est une planète naine de notre système solaire avec une orbite elliptique de 11 400 ans entre 76AU et 937AU (soit 2,5 à 31 fois la distance du soleil à Neptune). Sa découverte a conduit à suggérer qu'il s'agissait d'un objet interne du nuage d'Oort, dévié soit par une étoile qui passait, soit par une grande planète invisible. Si une telle planète existait, les orbites d'autres objets proches seraient également perturbées, et cela reçutun peu d'appui à partir d'observationsd'un autre objet, baptisé 2012 VP113. Mais les calculs orbitaux ont indiqué que cela peut être plus petit et en orbite à une distance de 1 000 UA ou plus.
  5. En décembre 2015, il y a eu uneindice d'un grand objet300 UA – environ six fois plus loin que Pluton – dans les données du grand réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama. Cependant, les chances d'attraper un tel objet avec un télescope sont faibles, et de nombreux scientifiques pensent qu'il s'agit plus probablement d'un objet de la ceinture de Kuiper.
Antennes prototypes ALMA à l

Antennes prototypes ALMA à l'installation d'essais ALMA. Crédit photo : ESO/NAOJ/NRAO

Par rapport à tous ces exemples, 'Planet Nine' a sans doute les meilleures preuves à l'appui. Cela s'explique en partie par le fait que des effets ont été observés sur les orbites des six objets de la ceinture de Kuiper plutôt que sur un ou deux, ce qui rend la théorie potentiellement plausible. La dynamique du système solaire externe réserve plus de surprises à mesure que notre technologie de détection s'améliore, et nous pouvons nous attendre à beaucoup plus de connaissances sur la ceinture de Kuiper, ou peut-être le nuage d'Oort dans les années à venir.

En attendant, nous devrons clairement attendre des preuves directes provenant de télescopes terrestres ou spatiaux pour voir si la planète neuf, ou même d'autres grands objets, existe réellement. Seuls armés de preuves directes, devrions-nous commencer à nous soucier d'un nom.

La conversation

Andrew Coates, professeur de physique, directeur adjoint (Système solaire) au Mullard Space Science Laboratory,UCL

Cet article a été initialement publié leLa conversation. Lis learticle original.

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