Une nouvelle planète dans le Système solaire ?

Depuis août 2006, notre Système Solaire ne compte plus que 8 huit planètes, Pluton ayant été rétrogradée au rang de planète naine.
Cependant, cette semaine des astronomes américains affirment avoir suffisamment de preuves pour affirmer comme probable l'existence d'une très lointaine 9ème planète dans notre Système Solaire.

L'hypothèse d'une ou plusieurs planètes supplémentaires n'est pas nouvelle !
Commençons par un petit récapitulatif de l'histoire de la recherche des planètes

Un peu d'histoire

Les planètes les plus proches du Soleil (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne) sont facilement visibles à l'oeil nu et étaient connues par dès l'Antiquité.
Uranus, bien que très faiblement visible à l'oeil nu dans d'excellentes conditions n'a été reconnue comme planète qu'en 1781 par William Herschel. 
L'étude attentive de son orbite montra que quelque chose de bizarre se passait : c'était comme si une planète plus lointaine perturbait sa trajectoire !


Le téléscope qu'a utilisé Herschel pour ses observations
 

Urbain le Verrier

Utilisant les tous nouveaux outils mathématiques de la mécanique de Newton, deux astronomes, John Couch Adams pour l'Angleterre et Urbain le Verrier pour la France, tentent de prévoir la position de cette planète.
En septembre 1846, celle qui va prendre le nom de Neptune est enfin observée à seulement 1° de la position calculée par le Verrier : elle marque le triomphe de la mécanique et devient la première planète découverte par les mathématiques.

 

A la recherce de planètes plus lointaines

En étudiant attentivement les trajectoires d'Uranus et Neptune, de nouvelles irrégularités semblent apparaître.
Une autre planète se cacherait-elle aux confins du Système Solaire ?
Cette fois-ci les calculs font chou-blanc. La planète hypothétique devrait faire environ la taille d'Uranus ou Neptune (soit environ 15-20 fois la masse de la Terre) et devrait être visible avec les moyens de l'époque, mais aucune planète à l'horizon.
A force de recherches, les astronomes finissent par découvrir Pluton en 1930 qui devient la première planète découverte par l'Amérique.


Clyde W Tombaugh, le découvreur de Pluton
 

Orbite de Pluton par rapport aux autres planètes

Seulement, Pluton est bien trop petite pour expliquer les perturbations sur Uranus et Neptune : elle est plus petite et a une masse 6 fois inférieure à notre bonne vieille Lune !
Pourquoi dès lors attribuer le statut de planète à un objet plus petit que beaucoup de satellites naturels (la Lune bien sûr, mais aussi Ganymède,Callisto pour Jupiter ou Titan pour Saturne) ? D'autant qu'il existe un antécédent : Cérès, découvert en 1801 a d'abord été considéré comme une nouvelle planète avant d'être rétrogradé en 1850 au rang d'astéroïde en 1850 puis de nouveau promu au rang de planète naine en 2006 !
Finalement, devant la découverte d'objets au-delà de l'orbite de Neptune aussi gros que Pluton, la décision est prise de redéfinir le terme "planète" et de ne plus considérer pluton que comme une planète naine.

 

La naissance du Système Solaire

Jusqu'en 1995 avec la découverte des premières planètes extra-solaires, le seul modèle de Système Solaire à disposition des scientifiques était le notre. Il n'y avait auncune raison de le considérer comme particulier, aussi l'on supposait qu'il avait été relativement fixe au cours du temps, et qu'avoir des petites planètes rocheuses à proximité de l'étoile suivies par des planètes gazeuses géantes était la norme.
La surprise fut donc grande quand on commença à découvrir en grand nombre des planètes géantes proches, voire très proches de leur étoile : ce type de planète empêchait de fait l'apparition de planètes telles que la Terre dans leur Système.

Notre Système Solaire devenait de plus en plus particulier vis à vis de la règle générale et les nouveaux modèles peinaient à prévoir les positions actuelles de Jupiter et Saturne, si loin du Soleil.
Les modèles récents y parviennent enfin, en prenant en compte un fait majeur : Jupiter et Saturne se sont probablement formées beaucoup plus près du Soleil, et ont dû reculer par la suite en raison d'interactions gravitationnelles mutuelles.
Pourquoi parler de cela ?
Juste pour une chose.
Les modèles qui prévoient le mieux la configuration actuelle du Système Solaire incluent très souvent une planète géante supplémentaire qui se serait retrouvée éjectée du Système Solaire, ou du moins rejetée à ses confins !

 

Enfin une 9ème planète alors ?

Il est courant en sciences de ne pouvoir observer directement un phénomène et de s'en remettre aux preuves indirectes pour annoncer une découverte, lorsque celle-ci sont suffisamment nombreuses (comme le boson de Higgs par exemple).
La probabilité d'erreur sur la prédiction de l'existence de la 9ème planète a été calculée par les astronomes Batygin et Brown comme inférieure à 0,007% ce qui reste moins bon que les standards habituels mais vraiment très faibles.

Anecdotes amusantes : 
- Brown est surnommée le "Pluto killer" car il fait partie de ceux qui ont été déterminant dans le changement de qualification de Pluton.
- Si le nom anglais de Pluton vous fait penser à un chien célèbre, ce n'est pas un hasard puisqu'il a été nommé justement en son honneur !

Il semble donc probable qu'une planète géante reste à découvrir au-delà de Neptune, dans la ceinture d'astéroïdes que l'on appelle Ceinture de Kuiper, mais l'histoire même de la connaissance de notre Système Solaire nous inciterait plutôt à la prudence tant que cette planète n'aura pas été observée directement à l'aide d'un téléscope.



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Jan 22, 2016 Category: General Posted by: bernon
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