Il y a probablement une autre planète dans notre système solaire

NASA

Lorsqu'il s'agit d'explorer le système solaire, les astronomes ont un secret gênant. Malgré 400 ans d'observation des étoiles, ils n'ont découvert que deux grands objets qui auraient été inconnus des anciens : Uranus en 1781 et Neptune en 1846.

Ce n'est pas faute d'avoir essayé. La possibilité d'une planète inconnue juste au-delà de la portée de l'observation a attiré les astronomes comme des papillons vers une flamme. Quelques-uns ont réussi. Plusieurs astronomes ont découvert ensemble Neptune après avoir remarqué que les autres planètes étaient poussées gravitationnellement par une masse inconnue.

Neptune n'a pas entièrement résolu ces divergences, et la chasse s'est poursuivie au XXe siècle, culminant avec la découverte de Pluton en 1930. Mais Pluton s'est avéré être si petit qu'il ne pouvait pas expliquer le coup de coude. En effet, il a ensuite été rétrogradé de manière humiliante au rang de planète naine.

Mais la chasse à une soi-disant planète X s'est poursuivie jusqu'à ce que les astronomes au visage rouge se rendent compte que les irrégularités des orbites d'Uranus et de Neptune étaient des erreurs d'observation. Cela n'a été révélé qu'après la Voyager 2 survol de ces planètes en 1986 et 1987.

D'autres observations curieuses ont également déclenché des chasses aux oies sauvages. La découverte de caractéristiques anormales dans l'orbite de Mercure a mis les astronomes à la recherche d'une planète mystérieuse qu'ils pensaient être la cause, qu'ils ont nommée Vulcain. Mais la recherche a dû être abandonnée quand Einstein a montré que les idiosyncrasies orbitales de Mercure étaient causées par le soleil et la façon dont son énorme masse déforme l'espace-temps.

Imperturbables, les astronomes ont une fois de plus relevé la piste. Cette fois, la chasse est lancée pour un corps lointain qu'ils appellent Planet 9. Et aujourd'hui, Konstantin Batygin du California Institute of Technology de Pasadena et quelques collègues exposent les preuves qui ont émergé au cours des deux dernières décennies. Le faire un argument convaincant qu'une recherche est justifiée. Et ils disent, il est probable que si Planet Nine existe, elle sera découverte dans la décennie à venir.

Quelle est donc cette preuve ? Au cours des 20 dernières années environ, les astronomes ont découvert de nombreux petits corps en orbite au-delà de Neptune, dont beaucoup avec des orbites très elliptiques qui les emmènent aux confins du système solaire, plusieurs centaines de fois plus éloignés du soleil que la Terre.

Ces objets trans-neptuniens, dont Pluton fait partie, se trouvent dans une région connue sous le nom de ceinture de Kuiper. Mais ils ne sont en aucun cas un tas uniforme de roches et de glace. Au lieu de cela, les corps trans-neptuniens se répartissent en plusieurs classes déterminées par leurs schémas orbitaux.

Ces objets sont si minuscules qu'ils sont facilement secoués par les champs gravitationnels de leurs grands cousins, en particulier Neptune. En effet, les astronomes les traitent comme des points et donc capables de tracer la dynamique gravitationnelle.

Et cela conduit à un aperçu important. Quelles que soient leurs orbites, les trajectoires qu'elles tracent doivent être le résultat de forces exercées par des planètes plus grosses.

L'effet de Neptune est facile à voir car il pousse et rassemble continuellement des objets plus petits. En effet, une proportion importante d'objets trans-neptuniens orbitent en résonance avec Neptune.

Mais une classe beaucoup plus petite, connue sous le nom de population détachée, a des propriétés orbitales entièrement différentes. Certains ont des orbites rétrogrades ; d'autres sont très excentriques ou sur des trajectoires fortement inclinées par rapport au plan du soleil.

Neptune ne peut pas expliquer ce genre de comportement. Donc, l'hypothèse que Batygin et d'autres explorent est qu'un autre objet massif - appelez-le Planète 9 - doit être responsable.

De plus, ces objets détachés semblent former leurs propres grappes. Leurs orbites elliptiques, par exemple, sont alignées de manière tentante, suggérant une sorte d'effet de troupeau. Cela aussi est cohérent avec la présence d'un Planet 9.

Alors, quel genre de planète pourrait faire ça ? Batygin et co disent que les preuves conduisent à une description étonnamment détaillée de ce à quoi doit ressembler la planète 9 et de ce à quoi elle ne peut pas ressembler.

Une possibilité est que ces coups de pouce gravitationnels proviennent d'une étoile naine compagne du soleil, en orbite plusieurs milliers de fois plus loin que la Terre.

Mais cela a été exclu par des sondages infrarouges à la recherche d'un tel objet. La planète 9 ne peut pas non plus être de la taille de Saturne ou plus grande, car nous devrions déjà avoir repéré un objet aussi gros.

Lorsque toutes les contraintes sont prises en compte, Batygin et compagnie peuvent être incroyablement précis sur le type de planète qu'ils recherchent et où ils doivent le trouver. La planète 9, disent-ils, doit avoir une masse comprise entre 5 et 10 fois celle de la Terre. Il doit orbiter autour du soleil entre 400 et 800 fois plus loin que la Terre. Et son orbite doit être inclinée par rapport au plan du système solaire entre 15 et 25 degrés.

Compte tenu de ce niveau de détail, il est facile d'imaginer que Batygin et co peuvent pointer vers une zone de ciel et dire, Regardez là-bas. Pas si. Le trouver nécessitera probablement une étude dédiée utilisant certains des plus grands télescopes du monde.

La planète 9 est susceptible d'avoir une magnitude comprise entre 19 et 24. Un tel objet est facilement observable par la génération actuelle de télescopes équipés de caméras à grand champ telles que la caméra Dark Energy sur le télescope Blanco 4m au Chili et la caméra Hyper-Suprime sur le télescope Subaru à Hawaï, disent Batygin et co. Par conséquent, Planet Nine - si elle existe telle que décrite ici - sera probablement découverte d'ici une décennie.

Il y a une autre possibilité : que les orbites étranges de ces objets détachés et des amas qu'ils forment ne soient qu'un coup de chance, un alignement fortuit au moment précis où les astronomes se trouvent à regarder. Bien sûr, Batygin et co sont conscients de cette possibilité, mais ils calculent sa probabilité à seulement 0,2 %. Néanmoins, des coïncidences plus étranges se sont produites.

Dans l'ensemble, Batygin et co ont lancé un défi fascinant pour la communauté astronomique dans un article très lisible et bien écrit. La course est lancée et les astronomes, armés d'une flasque de thé et de puissants chiffons pour lentilles, préparent leurs télescopes.

L'enjeu est un niveau de renommée et de gloire que peu d'astronomes dans l'histoire ont connu. La planète 9 - si elle existe - cimentera le nom de son découvreur dans l'histoire.

Espérons qu'il puisse trouver un meilleur nom pour la planète elle-même.

Réf : arxiv.org/abs/1902.10103 : L'hypothèse de la planète neuf

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