Il pourrait encore y avoir une neuvième planète dans notre système solaire – voici pourquoi

Nous pensions tous qu’il y avait neuf planètes. Mais en 2006, le système solaire n’avait plus que huit planètes, quand Pluton n’était plus classé comme tel. Est-il encore possible qu’il y ait une planète au-delà de Neptune – peut-être bien au-delà ?

Au cours des 20 dernières années, nous avons fait des progrès significatifs dans l’exploration du système solaire externe.

On parle de ce qu’on appelle Espace transneptunien, la nuit éternelle au-delà du royaume des planètes géantes. Et dans cette exploration, nous avons rencontré une population surprenante d’habitants, les soi-disant Objets Trans-Neptuniens Extrêmes, dont les caractéristiques particulières ont donné lieu à d’intenses débats dans la communauté scientifique.

Certains chercheurs voient dans cette population la manifestation d’une présence invisible, une nouvelle planète non encore découverte dans les confins obscurs et froids de notre système solaire. D’autres, cependant, pensent qu’une telle planète n’existe pas et que ces particularités trans-neptuniennes extrêmes sont dues à l’incomplétude de nos observations limitées, appelées «biais d’observation».

Un hypothétique monde immense et lointain

Cette planète hypothétique est provisoirement connue sous le nom de Planète 9. On pense que la Planète 9 n’est pas un petit objet comme Pluton ou comme de nombreux autres objets trans-neptuniens qui ont été découverts ces dernières années. Simulateurs détaillés ont été créés pour théoriser sur les caractéristiques que le corps pourrait avoir afin de produire les effets observés, et la conclusion est qu’il doit s’agir d’une très grande planète, composée de 4 à 8 fois la masse de la Terre.

Elle doit également être extrêmement éloignée du Soleil : quelque chose comme dix fois la distance à Pluton. Probablement même plus.

Si elle existait, ce serait un nouveau type de planète, différent des autres que nous connaissons actuellement dans le système solaire. Nos voisins planétaires sont essentiellement classés en deux types. Ce sont soit de petits mondes rocheux avec une surface solide (Mercure, Vénus, la Terre et Mars), soit des géantes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune).

Planet 9 se situerait quelque part entre ces catégories. Ce pourrait être ce qu’on appelle une Super-Terre, une planète rocheuse plus grande que la nôtre, ou un Sous-Neptune, un monde gazeux moins massif et légèrement plus petit que Neptune.

Nous avons localisé des planètes comme celle-ci autour d’autres étoiles mais, étant si loin, nous en savons très peu sur eux. En découvrir une dans notre propre système solaire ouvrirait la porte à l’étude en détail d’une catégorie de planètes aujourd’hui presque inconnue.

Le long voyage de l’astéroïde CNEOS14

Comment a-t-on pu détecter cette Planète 9 ? Ce n’est pas facile. Étant si loin, sa luminosité serait extrêmement faible et nous aurions besoin de télescopes puissants. Le problème est que ces télescopes ont généralement un très petit champ de vision. C’est comme utiliser un microscope pour balayer une très grande surface à la recherche de quelque chose de petit que nous avons laissé tomber. Ces dernières années, d’importants efforts d’observation ont été faits pour tenter de découvrir ce monde insaisissable – jusqu’à présent sans succès.

Il y a quelques mois, un article scientifique de deux chercheurs de Harvard a été publié déclarant qu’une météorite (CNEOS14) tombée dans le Pacifique en 2014 n’était pas un objet de notre système solaire. Ce serait le premier objet interstellaire que nous ayons détecté, un petit astéroïde d’environ un mètre de diamètre qui a impacté notre planète alors qu’il parcourait le système solaire à 60 kilomètres par seconde.

Cette vitesse élevée est précisément ce qui a conduit les chercheurs à déterminer sa provenance en tant que visiteur d’autres étoiles. Pour ce faire, ils devaient d’abord exclure que l’objet ait été accéléré ou dévié par la gravité d’une planète de notre système solaire, ce qui est facile à vérifier en reconstituant sa trajectoire et en voyant s’il était passé à proximité de l’un des points connus. planètes ou non – dans ce cas, l’astéroïde n’était passé à proximité d’aucune planète connue.

Mais que se serait-il passé si CNEOS14 avait interagi avec une planète encore inconnue lors de son voyage dans le système solaire ? C’est la question que nous nous sommes posée et qui a ouvert une nouvelle voie de travail.

Une étonnante coïncidence

Le premier indice qu’il pourrait y avoir un lien entre la météorite CNEOS14 et la planète 9 est apparu lorsque nous avons tracé sur une carte du ciel l’orbite que la planète devrait avoir, selon les simulations les plus détaillées, puis superposé l’origine de CNEOS14. Nous avons trouvé une coïncidence frappante (voir figure ci-dessous) entre l’origine de la météorite et la région où les simulations prédisent que la planète 9 est la plus susceptible de se trouver. La probabilité qu’une telle coïncidence soit le fruit du hasard est de l’ordre de 1 %.

En suivant cette ligne de pensée, nous avons fait des simulations reconstituant la trajectoire de CNEOS14 et avons trouvé trois autres anomalies statistiques qui seraient hautement improbables dans un objet venant directement du milieu interstellaire.

En combinant la probabilité de ces irrégularités, nous constatons que soit il y a quelque chose que nous ne comprenons pas à propos des objets dans le milieu interstellaire, soit il y a 99,9 % de chances que CNEOS14 rencontre une planète inconnue dans le système solaire externe – et ce nouveau monde serait être situé exactement dans la région prédite par les simulations.

Ces coïncidences et anomalies statistiques nous ont amenés à formuler « l’hypothèse du messager », faisant référence à l’utilisation du terme « messager » en astrophysique pour désigner les particules qui nous apportent des informations en provenance des corps célestes. Selon cette hypothèse, CNEOS14 a peut-être été dévié dans notre direction par un objet massif inconnu du système solaire externe, peut-être la Planète 9, il y a entre 30 et 60 ans.

Si la conjecture est correcte, en retraçant la trajectoire de CNEOS14 en arrière dans le temps, on trouverait l’emplacement de la Planète 9 qui, selon nos calculsserait très proche du point où les constellations Bélier, Taureau et Cetus se rencontrent.

Nous avons une campagne d’observation en cours au Observatoire de Javalambre (Teruel) pour effectuer cette recherche. La tâche est encore difficile et demandera du temps et du travail, car le champ à scanner est encore large et l’objet recherché est très sombre, mais cela semble désormais faisable.

Bien sûr, aujourd’hui, notre hypothèse n’est plus qu’une spéculation, tout comme l’existence de Planet 9 elle-même. Cependant, il s’agit d’une spéculation bien fondée qui répond aux trois exigences pour être prise au sérieux en science : a) elle est physiquement plausible ; b) il est bien motivé ; et c) il est empiriquement vérifiable.

CNEOS14 pourrait nous indiquer la position de la Planète 9. Ou peut-être que c’est juste une grande coïncidence cosmique. En tout cas, c’est une belle histoire à laquelle on pourrait appliquer le vieil adage italien qui dit si c’est pas vrai c’est bien trouvé (même si ce n’est pas vrai, c’est bien conçu) – une expression qui, soit dit en passant, est attribuée à un astronome, Renaissance Friar Giordano Bruno.