November 23, 2021

Phattie : une neuvième planète dans le Système Solaire ?

L'idée prônant l'incomplétude du catalogue planétaire du Système Solaire martèle les astronomes depuis le XIXème siècle. Jusqu'alors, il a été supposé une quantité importante de planètes « cachées » : depuis Urbain Le Verrier avec Neptune, en passant par Clyde Tombaugh et la découverte de Pluton en 1930, jusqu'à la recherche de « Phattie ». L'imagination de ces corps hypothétiques tient en ce fait : au-delà de Neptune, il existe des déviations dans l'orbite des objets reculés et glacés de la ceinture de Kuiper. la prétendante Phattie est la supposition de Konstantin Batyguine et Mike Brown, tous deux spécialistes de l'astronomie planétaire.


Structure de la Ceinture de Kuiper. Au sein du Système Solaire, ce sont les corps massifs qui régissent le mouvement des plus petits. Le Soleil dicte sa loi et provoque l'orbite (ou révolution) des planètes, astéroïdes, lunes et comètes qui l'entoure. Les planètes majeures (de Mercure à Mars, puis de Jupiter à Neptune), relativement massives, possèdent elles aussi leur propre cortège orbital : la Lune pour la Terre, Phobos et Deimos pour Mars, ou encore Triton pour Neptune. En conséquence, on voit que les objets d'un même cortège partagent des caractéristiques orbitales similaires. Parmi elles : la résonance orbitale. Ce paramètre décrit la stabilité et la soumission gravitationnelle du cortège par l'existence d'un rapport entier entre la période de révolution de la planète majeure et celle des objets gravitant. Par exemple, Jupiter et ses satellites "Troyens" sont en résonance 1:1. Ceci signifie qu'ils achèvent une révolution quand Jupiter boucle la sienne. Ces relations peuvent être extrapolées aux objets de la Ceinture de Kuiper (abrégés KBOs pour "Kuiper Belt Objects"). Ainsi, c'est Neptune qui y ordonne les orbites et classe les KBOs en trois grands groupes :
  • Les "Cubewanos" : sans résonance
  • Les "Plutinos" : de résonance 2:3 avec Neptune
  • Les autres : de résonance 1:2, 2:5, 4:5 ou 4:7.
Cependant, un quatrième groupe inattendu se détache des précédents. Les corps qui s'y trouvent sont appelés "Objets épars".

Raisons de supposer l'existence de Phattie. Quinze longues années de cartographie de cette région du ciel ont, en 2016, révélé conjointement des bizarreries : un groupement de corps, parmi lesquels Sedna (découvert en 2003), suit un modèle orbital différent des KBOs précédents. En effet, ce détachement semble indépendant de l'influence gravitationnelle de la géante Neptune. Un paramètre intrigue particulièrement les scientifiques : si Sedna était fortement influencé par Neptune, alors son périastre et son apoastre seraient similaires à ceux des KBOs évoqués précédemment. Hélas, ce n'est pas le cas. Il y a d'autres étrangetés : l'excentricité orbitale de ces corps, qui décrit la forme elliptique, hyperbolique ou parabolique de l'orbite, est très importante (de l'ordre de 0,9 pour Sedna, ce qui signifie qu'il est à la limite de quitter le Système Solaire) ; la distance au Soleil : alors que les principaux KBOs orbitent à environ 45 unités astronomiques (u.a, avec 1 u.a = 150*10^6km soit la distance Terre-Soleil), les objets épars se situent bien plus loin (76 à 90 u.a pour Sedna).

  Depuis lors, K.Batygine et M.Brown, tous deux spécialistes d'astronomie planétaire, ont émis deux hypothèses. D'abord, ils se sont dit qu'une étoile ayant frôlé le système solaire aurait influencé ce groupe de KBOs. Mais, après avoir appliqué des modèles gravitationnels, ils ont vite compris que si tel était le cas, les orbites de ces KBOs auraient établi une configuration aléatoire sur des intervalles de temps beaucoup plus courts que la longévité du système solaire. Par conséquent, cette hypothèse n'est pas viable. Après avoir vérifié plusieurs fois leurs résultats, les deux spécialistes sont ensuite arrivés à la conclusion selon laquelle, la seule explication pour la perturbation de certains KBOs est une planète inconnue cachée dans le système solaire.


Recherches et résultats / Nouvelles hypothèses éventuelles. Pas grand-chose n'est certain sur Phattie, mais d'après de nouvelles recherches la planète semble être plus proche de ce que l'on croyait initialement. Des astronomes ont récemment calculé la période orbitale de Planet Nine autour du soleil et l'ont estimée à 7400 ans. Son orbite était estimée à 18 500 ans, il y a quelques années. " Je pense qu'on la découvrira d'ici un ou deux ans… je suis un grand optimiste " a dit Mike Brown suite à cette découverte. D'après Caltech, Planet Nine aurait une masse 5 à 10 fois supérieure à celle de la Terre et une taille similaire à Neptune. Les recherches indiqueraient également que la planète serait bel et bien gazeuse. En outre, après une analyse de leurs résultats précédents en utilisant une nouvelle méthode capable de mesurer les perturbations au niveau de la ceinture de Kuiper, Batygin et Brown déterminent que la probabilité que les anomalies observées ne soient pas dues à l'existence d'une neuvième planète  est de 0.02%. Malgré tout cela, d'autres scientifiques sont sceptiques sur l'existence de Planète neuf. Parmi eux se trouve la planétologue Stephanie JH Deppe, qui affirme qu'il y aurait un "biais de sélection" des données scientifiques. Elle a également dit: " Vous ne pouvez pas déterminer si un objet particulier contribue à l'effet de regroupement si vous ne connaissez pas les circonstances dans lesquelles il a été découvert ". En ce qui concerne la recherche sur la possible existence de Phattie, l'observatoire Vera C. Rubin qui est en voie de construction au Chili va permettre aux chercheurs d'observer des millions d'objets célestes dont peut-être la planète tant recherchée.


Pas encore de neuvième planète confirmée (n'en déplaise à Pluton qui s'est vue rétrogradée au rang de planète naine en 2006). Toutefois, les recherches se poursuivent, et semblent pointer du doigt la présence d'un objet lointain et difficilement accessible du Système Solaire.


Blog écrit par Armand ANWARI, Rita SILVA et Noah SEGONDS-RICHARD



Sources


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