L’hypothèse d’une grande planète Neuf (ou 9), comme son nom provisoire, est apparue pour la première fois en 2016, et les astronomes Konstantin Batygin et Michael E. Brown, qui travaillent au California Institute of Technology, l’ont alors proposée.
Tous deux tentent encore aujourd’hui de prouver l’existence de cette planète – et c’est pourquoi ils collectent encore de plus en plus de preuves, mais malheureusement jusqu’à présent seulement indirectes. L’observation directe, et donc la découverte d’un tel corps, nécessite des instruments très puissants et des méthodes d’observation et d’analyse avancées.
En effet, une planète lointaine émettrait très peu de lumière réfléchie par le Soleil, principalement dans la région infrarouge ou micro-onde (invisible pour nous), et elle se déplacerait très lentement par rapport au fond stellaire.
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En raison du manque de preuves directes, la plupart des astronomes sont jusqu’à présent sceptiques quant à l’hypothèse de la « Planète 9 ».
Rappelons que la planète Neptune et la planète naine Pluton ont également été découvertes de manière similaire à une époque. Les astronomes ont d’abord prédit mathématiquement leur existence grâce à leurs effets gravitationnels sur les mouvements de planètes déjà connues, et ce n’est qu’à ce moment-là que leur existence a été confirmée par observation directe (dans le cas de Pluton, des décennies de recherche se sont écoulées entre la détection d’écarts ou de perturbations). sur les orbites des planètes et l’observation directe de Pluton).
En ce qui concerne la Planète Neuf, nous en sommes encore à la première phase, lorsque nous soupçonnons que quelque chose ne va pas aux confins du système solaire, mais nous ne savons pas quoi. Toute cette affaire peut avoir une explication alternative.
Particularités du mouvement de certains objets dans la ceinture de Kuiper
Selon Batygin et Brown, l’inconnue Planète Neuf domine tellement la région de la ceinture de Kuiper qu’elle a pu « chasser » ou « aplatir » par résonance au moins six objets qui se déplacent au-delà de l’orbite de la planète Neptune (ce qu’on appelle le trans- Objets neptuniens, TNO). Leurs orbites distinctement elliptiques pointent toutes dans une direction similaire et forment un angle similaire avec le plan de base du système solaire (l’écliptique) dans lequel se déplacent la plupart des planètes.
Habituellement, l’aphélie (points les plus éloignés du Soleil) des orbites elliptiques tourne spontanément lentement autour du Soleil à différentes vitesses. Il est donc étrange que les orbites en question aient si parfaitement conservé une “formation serrée”, alors qu’elles devraient être dispersées plus ou moins aléatoirement dans tous les angles.
Déjà en 2016, les astronomes ont réussi à expliquer ce phénomène précisément sur la base d’un modèle qui inclut comme composante nécessaire la force gravitationnelle de l’inconnue Planète Neuf, dont le périhélie (le point le plus proche de l’orbite elliptique autour du Soleil) est situé sur le côté opposé du périhélie de la ceinture de Kuiper, objets influencés par celui-ci.
Cela ne signifie pas que les données observées ne peuvent pas être expliquées d’une autre manière, mais cela est tout à fait improbable. Cependant, certains astronomes contestent cette conclusion, arguant plutôt que le regroupement des orbites du TNO est dû à un biais d’observation résultant de la difficulté d’observer et de suivre systématiquement ces objets.
Une autre possibilité est l’hypothèse selon laquelle, à la place de la gravité de Newton, dans la pratique du système solaire, une théorie légèrement différente, dite modifiée, de la gravité fonctionnerait, qui expliquerait les phénomènes donnés même sans une autre planète.
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Cependant, l’action de Planet Nine explique aussi les orbites atypiques de certains corps comme la planète naine Sedna. De plus, ce modèle prédisait l’existence d’une autre classe de corps sur des orbites très exotiques, à la fois perpendiculaires à la direction de l’orbite elliptique de Planet Nine et complètement perpendiculaires au plan de l’écliptique. Et en effet, les astronomes ont découvert cinq corps dont les orbites ont exactement ce caractère.
D’autres preuves indirectes ont été fournies par Batygin, Brown et d’autres dans article de ce mois d’avril, dans lequel ils se sont concentrés sur des objets dont le mouvement est instable car ils interagissent avec l’orbite de la planète Neptune. Leur instabilité rendait l’analyse pertinente beaucoup plus complexe. Selon les auteurs, la meilleure explication de leur existence et de la nature de leurs orbites est qu’ils proviennent d’une autre planète, correspondant à la Planète Neuf. Le journal l’a également souligné récemment L’indépendant.
Leur équipe a réalisé une série de simulations incluant l’influence de divers facteurs sur le développement des orbites de ces objets. Outre la forte influence des planètes géantes à proximité, comme Neptune, ils ont également pris en compte de subtiles influences gravitationnelles nous venant de la Voie lactée ou l’influence d’étoiles qui se sont approchées du système solaire dans le passé.
“Le modèle qui incluait la planète 9 donnait statistiquement la meilleure explication”, a-t-il déclaré. Batyguine.
Bien qu’il existe d’autres explications au comportement de ces objets – y compris l’hypothèse selon laquelle d’autres planètes qui manquent aujourd’hui aux endroits donnés ont également influencé leurs orbites – le modèle incluant Planet Nine reste la meilleure explication, selon les auteurs.
Les travaux de ces dernières années ont également permis d’améliorer l’ensemble des prévisions concernant l’orbite et l’estimation de la masse de la Planète Neuf. Dans un livre de 2021, Batygin et Brown ont également montré comment la gravité de la Planète Neuf peut « dégeler » les orbites des objets dans ce qu’on appelle le nuage d’Oort intérieur (hypothétique nuage de comètes – ndlr) et les diriger plus près du Soleil, par exemple. à la ceinture extérieure de la région de Kuiper.
Nous aurons plus de données entre nos mains lorsque l’observatoire Vera C. Rubin commencera ses opérations, qui disposera d’un grand télescope tout-ciel d’un diamètre de 8,4 mètres et « captera » ainsi de nombreux objets à la fois.
pas assez de gens parlent de l’énorme appareil photo de 3 200 mégapixels de l’observatoire Vera C. Rubin/LSST à mon goût (Crédit : Jacqueline Ramseyer Orrell / Laboratoire national des accélérateurs du SLAC) pic.twitter.com/OYTePEYnh4
— Sanjana Curtis ! 🦦 (@sanjanacurtis) 26 mars 2023
Il est actuellement en construction au Chili et, lorsqu’il commencera à fonctionner, il sera capable de scanner de manière très efficace et précise les objets transneptuniens éloignés et faiblement éclairés.
L’orbite et les dimensions de la planète neuf prévue
Quant à l’inconnu “Neuf”, selon Batygin et Brown, il devrait s’agir d’une “Super-Terre”, peut-être un noyau rocheux ou solide d’une ancienne géante gazeuse, environ 5 à 10 fois plus lourd que la Terre. Ce sera probablement un monde gelé et très sombre. Selon les chercheurs, il devrait orbiter autour du Soleil sur une orbite elliptique à des distances de 340 à 560 UA (une unité astronomique UA mesure environ 149,6 millions de km et correspond à la distance moyenne de la Terre au Soleil).
Dans le même temps, ils estiment que son orbite devrait avoir une inclinaison d’environ 16 degrés par rapport au plan du système solaire. Sa période orbitale devrait être comprise entre 10 000 et 20 000 ans.
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Une telle distance est aujourd’hui étonnante pour nous et malheureusement encore inaccessible avec les instruments et méthodes d’observation actuels. Jusqu’à présent, l’objet le plus éloigné du système solaire que nous ayons observé est un corps surnommé FarFarOut d’une taille de 400 km. On l’observe à une distance de 132 UA du Soleil. Pour vous donner une idée, Neptune tourne autour du Soleil à une distance d’environ 30 UA.
Cependant, les planétologues Patryk Sofia Lykawka de l’Université Kindai du Japon et Takashi Ito du centre de recherche de l’Observatoire astronomique national du Japon ont proposé une variante légèrement différente, selon laquelle le comportement observé des objets trans-neptuniens pourrait également s’expliquer par la présence d’objets transneptuniens. une planète terrestre plus petite, plus semblable à la Terre, du moins en termes de taille. Il orbiterait également un peu plus près – à une distance moyenne comprise entre 250 et 500 UA.
Selon Batygin et Brown, la Planète Neuf pourrait être le noyau d’une planète géante qui a été éjectée de son orbite initiale plus proche par Jupiter lors de la formation du système solaire.
Planète Neuf : Batygin et Brown ont proposé que la Planète Neuf soit le noyau d’une planète géante primordiale qui a été éjectée de son orbite d’origine par Jupiter lors de la genèse du système solaire. pic.twitter.com/zhMpjWn0eM
– Tulip Futures – Lion AI propulsé (@hello_all) 6 septembre 2018
D’autres pensent que la planète pourrait provenir d’une autre étoile, c’est-à-dire qu’elle était autrefois une planète errante. Ou qu’il s’est formé sur une orbite encore plus lointaine et a été entraîné sur son orbite excentrique actuelle autour de l’étoile qui passait. D’autres auteurs pensent qu’il ne s’agit pas d’une planète, mais d’un trou noir primordial (de même masse) datant du début de l’univers, raison pour laquelle on ne le voit pas.
L’hypothétique planète neuf pourrait être un ancien trou noir
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Bien que les études du ciel telles que WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) et Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) n’aient pas détecté la Planète Neuf, elles n’ont pas encore exclu même l’existence d’un objet de type Neptune dans le ciel. partie externe du système solaire. Cependant, jusqu’à ce que la Planète 9 soit observée, son existence reste purement hypothétique.
L’idée d’une autre planète inconnue à la périphérie du système solaire n’est pas nouvelle. Des spéculations sérieuses similaires, basées sur des modèles de mécanique céleste, sont apparues parmi les astronomes en 2014. En décembre 2015, un groupe d’astronomes a même interprété certaines observations du réseau de radiotélescopes du désert d’Atacama (ALMA) comme un rayonnement micro-ondes provenant d’une planète inconnue se déplaçant à la périphérie. du système solaire. Et d’autres modèles physiques prédisaient également l’existence d’une cinquième grande planète, qui pourrait être « projetée » aux confins du système par les effets gravitationnels d’autres grandes planètes. Pour l’instant, cependant, les astronomes ne peuvent calculer que l’orbite approximative de l’hypothétique Planète Neuf et les zones où elle est la plus susceptible de se produire, ils ne connaissent pas sa position spécifique à un moment donné.
La ceinture de Kuiper, le disque dispersé et le nuage d’Oort
L’espace situé directement au-delà de l’orbite de Neptune (il orbite à une distance d’environ 30 UA, unités astronomiques du Soleil) est appelé, d’après l’étude classique de Gerard Kuiper sur cette zone, la ceinture de Kuiper. On estime qu’il existe environ 100 000 objets plus petits (un millier seulement ont été répertoriés jusqu’à présent) d’un diamètre supérieur à 100 km, mais la masse totale de la ceinture est estimée à au plus un dixième de la masse de la Terre. Ces corps orbiteront autour du Soleil dans quelques centaines, voire milliers d’années. Bien que la majeure partie de la structure dynamique de la ceinture de Kuiper puisse être comprise dans le cadre de l’influence gravitationnelle du système solaire avec huit planètes connues, les corps avec des périodes orbitales supérieures à ~ 4 000 ans présentent (selon Batygin et Brown) une disposition orbitale particulière. cela défie cette explication conventionnelle.
En orbite également ici se trouve Pluton qui, avec un diamètre d’environ 2 300 km et une masse deux mille fois plus petite que la Terre, est le plus grand corps de la ceinture de Kuiper.
Lorsque nous allons encore plus “profondément” dans l’espace, nous passons dans la région du disque dit dispersé, dont les objets peuvent se trouver à plus de 100 UA du Soleil, soit environ 14 960 millions de km. Cela inclut également le plus grand objet connu de la région au-delà de Neptune, la planète naine Eris, qui a en fait privé Pluton de son statut de planète parce qu’elle est plus grande.
Éris a été découverte en 2003 et orbite autour du Soleil en 557 ans. On pense également que la région du disque dispersé est la source de comètes à courte période. Mais la partie la plus éloignée de notre système planétaire est le nuage d’Oort.
Un hypothétique nuage d’Oort
Jusqu’à présent, il s’agit simplement d’un nuage sphérique calculé, composé d’environ un billion de petits noyaux cométaires gelés. Certaines d’ici se dirigent parfois vers la région planétaire et deviennent des comètes, d’autres migrent entre le nuage d’Oort et la limite extérieure de la ceinture de Kuiper.
Un exemple d’un tel « migrant » est la planète Sedna, qui met un temps incroyable de 10 800 années à orbiter autour du Soleil.
Même si le niveau de notre équipement d’observation continue de croître, la question de savoir si nous avons découvert tous les grands corps de notre système reste d’actualité. Nous n’avons pas une certitude à 100 %.
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2024-04-27 18:10:00
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