Planète Neuf

La planète Neuf (nom provisoire en l'attente de toute confirmation éventuelle, Planet Nine en anglais), ou neuvième planète, est une planète hypothétique du Système solaire. Elle aurait été repérée de manière indirecte[1],[2], son existence étant suggérée par les perturbations de l'orbite de plusieurs objets transneptuniens, déduites d'observations astronomiques réalisées entre 1983[3] et 2016. Elle serait située au-delà de Neptune[4], et même bien au-delà de la ceinture de Kuiper, et donc la neuvième planète du Système solaire tant dans l'ordre de sa découverte qu'en termes de distance au Soleil[5]. À ce titre, elle pourrait être la « planète X » historiquement recherchée au-delà de Neptune puis de Pluton. Des éléments d'une possible existence ont été apportés par le California Institute of Technology en [6],[7],[8]. Cette neuvième planète est parfois surnommée « Phattie »[9].

Pour un article plus général, voir Planète X.

Ne doit pas être confondu avec Pluton, Super-Pluton ou Tyché.

Planète Neuf/Phattie[alpha 1]
Vue d'artiste de la 9e planète.
Caractéristiques orbitales
Époque J2000.0
Établi sur hypothèse, observations couvrant 0 observations, U = non définie
Demi-grand axe (a) (50 ~ 120)×109 km
(350 ~ 800 ua)
Périhélie (q) (30 ~ 50)×109 km
(200 ~ 350 ua)
Aphélie (Q) (75 ~ 180)×109 km
(500 ~ 1 200 ua)
Excentricité (e) ~ 0,6
Période de révolution (Prév) 3 000 000 à 6 000 000 j
(10 000 à 20 000 a)
Inclinaison (i) ~ 30°
Catégorie Astéroïde de la ceinture principale
Satellite de Soleil
Caractéristiques physiques
Rayon équatorial (Réq) ~ 2 à 4 RT, soit ~ 13 000 à 26 000 km
selon Linder et Mordasini :
3.7 RT soit 23600
Masse (m) ordre de grandeur : ~ 10 MT, soit ~ 6×1025 kg
Magnitude apparente (m)
Albédo (A) ~Neptune (hypothèse)
Découverte
Date (annonce)
Découvert par Proposée par Konstantin Batyguine et Michael E. Brown
Les orbites de six des objets mineurs connus les plus éloignés autour du Soleil, à savoir : les trois sednoïdes 2015 TG387, (90377) Sedna (2003 VB12) et 2012 VP113 et d'autres transneptuniens extrêmes 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, 2013 RF98 et 2015 BP519.
Leur orientation similaire suggère l'existence d'une planète bien au-delà de Neptune, la « planète Neuf ».

Contexte

En 2014, la revue Nature publie les premiers éléments de recherche tendant à démontrer l'existence d'une neuvième planète. En effet, des astronomes de la Carnegie Institution of Science, à Pasadena[10], et de l'observatoire Gemini, à Hawaï, affirment que la perturbation de l'orbite de certains objets de la ceinture de Kuiper pourrait être causée par une planète massive, cachée dans le système solaire[11]. Une batterie de simulations menées par des astronomes de Caltech, dont Michael E. Brown  originellement réalisées pour infirmer cette théorie  a permis de conclure qu'une neuvième planète pourrait effectivement se trouver au-delà de Pluton[6]. Michael E. Brown la décrit comme un « perturbateur massif » des objets de la ceinture de Kuiper, et postule alors que si les résultats actuels sont corrects, cette neuvième planète aurait pu se former comme une géante gazeuse, et être projetée aux confins extérieurs du système solaire[12].

Prédiction

L'existence de cette planète est prédite par les calculs de Konstantin Batyguine et Michael E. Brown, de l'Institut de technologie de Californie (Caltech), le . Ces deux scientifiques estiment ainsi avoir de « solides preuves »[13],[14] de l'existence d'un objet supermassif perturbant les astéroïdes de la ceinture de Kuiper.

Caractéristiques physiques

La masse de la planète serait d'environ dix fois celle de la Terre[15] pour un diamètre deux à quatre fois plus grand, soit une taille intermédiaire entre la Terre et Neptune. Avec une telle masse et un tel diamètre il est peu probable que la Planète Neuf soit une super-terre rocheuse[16], elle est probablement gazeuse.

Modèle de Linder et Mordasini (2016)

En , Esther Linder et Christoph Mordasini, astrophysiciens à l’Université de Berne, présentent une modélisation de l'évolution de cette planète présumée[17]. Selon leurs résultats, la planète aurait un diamètre actuel égal à 3,7 fois celui de la Terre[18]. Sa température serait de 47 kelvins (−226 degrés Celsius)[18]. La planète aurait une magnitude apparente dans le spectre visible de 20 à 22, mais serait beaucoup plus lumineuse dans l’infrarouge où elle aurait une magnitude apparente de 11[18] (soit une luminosité de l’ordre de 10 000 fois plus grande). La planète serait une sorte de petite Neptune avec une structure en couches comme suit[18] :

Modèle de Scholtz et Unwin : un trou noir primordial ?

Jakub Scholtz et James Unwin évoquent la possibilité que Phattie soit un trou noir primordial[19]. Ce serait pour cette raison que la planète Neuf n'a pas encore été détectée, un trou noir n’émettant et ne reflétant pas de lumière. Un trou noir (ou plutôt son disque d'acrétion) pouvant par contre émettre des rayons X ou gamma, les auteurs proposent d'utiliser cette méthode[20].

L'hypothèse est prise au sérieux par de nombreux scientifiques[20]. Ce trou noir aurait été capturé par notre système stellaire et ses dimensions seraient celles d'une balle de tennis[21],[22].

Caractéristiques orbitales

Sa période de révolution serait de dix à vingt mille ans ; la planète serait située entre 30 et 180 milliards de kilomètres du Soleil donc 6 à 40 fois plus éloignée[16] que la plus lointaine des planètes du Système solaire, Neptune, ou même que Pluton.

Cependant, contrairement au terme employé par plusieurs médias, la planète ne se trouve pas dans les « confins » du système solaire[16]. Celui-ci s'étend en effet sur toute la zone où le Soleil exerce une force gravitationnelle prépondérante, soit une sphère d'une à deux années-lumière de rayon (environ dix à vingt mille milliards de kilomètres).

Proposition hypothétique de résonnance d'objets situés entre
a > 150 AU, q > 40 AU[23].
ObjetsPériode de révolution
(années)
Résonnance
2013 GP1361 8309:1
2000 CR1053 3045:1
2012 VP1134 3004:1
(474640) Alicanto5 9003:1
2010 GB1746 6005:2
(90377) Sedna≈ 11 4003:2
Planète hypothétique≈ 17 0001:1 (par définition)

Observation

La planète Neuf, si elle existe, pourrait être repérée par Subaru ou les observatoires du Mauna Kea[24].

Le télescope spatial James-Webb, successeur de Hubble, dont la mise en service est prévue à l'automne 2021[25] aura les capacités techniques de fournir des images d'une planète aussi lointaine[16] mais elles se limiteront à quelques pixels[16].

Si l'existence de cette planète est prouvée, son survol par une sonde spatiale ne pourrait sans doute pas se faire avant plusieurs dizaines, voire centaines d'années avec la technologie actuelle. Ainsi si le télescope James-Webb confirmait son existence et son orbite et qu'il était décidé aussitôt d'y envoyer une sonde spatiale[16], avec un temps de préparation d'une telle mission spatiale d'au moins dix ans, le lancement de la sonde interviendrait au mieux en 2028[16]. Si la sonde peut atteindre la vitesse maximale atteinte par Voyager 1, soit 17 km/s[16], et que le trajet est le plus court, c'est-à-dire si la Planète neuf est au plus près du Soleil, le périhélie, il faudrait à la sonde 57 ans[16] pour parcourir les 30 milliards de kilomètres[16] qui la séparent de la Terre, soit un survol de la planète en 2085. Néanmoins, si la planète, dont la révolution est de 10 000 à 20 000 ans, est à son point le plus éloigné du Soleil, l'aphélie, la sonde ne pourrait la survoler que dans 343 ans[16].

Cependant de petites sondes spatiales équipées de voiles solaires pourraient permettre, à l'instar de Breakthrough Starshot, de survoler et de renvoyer des images dans des délais beaucoup plus courts.

Doutes et remises en question

La ceinture de Kuiper est l'environnement qu'influencerait Phattie, la planète Neuf, par effet de marée.

Même si le modèle prédictif qui a abouti à formuler l'hypothèse de la planète Neuf est crédible, en l'attente d'une confirmation par observation directe, les perturbations étudiées pourraient tout aussi bien avoir une autre cause, qu'il s'agisse d'un ensemble d'astres non planétaires massifs ou d'un phénomène encore inconnu. En conséquence, plusieurs astrophysiciens mettent en garde contre l'emballement médiatique qui a suivi la publication de l'hypothèse de la planète 9, qui demeure encore une hypothèse non démontrée[26].

Les orbites de Saturne et Jupiter pourraient expliquer les effets de marée qui prédisent une neuvième planète et ainsi l'invalider.

Il est admis par cette étude que les orbites des corps de la ceinture de Kuiper sont rassemblés dans une région et n'ont que 0,007 % de chances d'y être par hasard[27]. Ceci ne veut pas du tout dire que cette hypothèse est la seule : il pourrait y avoir plusieurs planètes inconnues, ou encore la planète aurait pu être éjectée de son orbite. Mais les théories d'objets transneptuniens plus petits et plus nombreux orbitant à la place de la Planète Neuf ne sont pas conformes à la simulation du Caltech et semblent improbables étant donné la masse trop faible de la ceinture de Kuiper[28]. Selon Batyguine et Brown, « La masse actuelle de la ceinture de Kuiper est probablement insuffisante pour que l'auto- gravité puisse jouer un rôle appréciable dans son évolution dynamique. (...) Par conséquent, (...) nous émettons l'hypothèse que la structure observée de la ceinture de Kuiper est maintenue par un perturbateur gravitationnellement lié dans le système solaire »[6].

En 2018, deux chercheurs de l'université du Colorado proposent pour expliquer les orbites des objets transneptuniens une théorie se passant de la planète 9. Il prédisent l'existence d'un gigantesque anneau de corps de toutes tailles, au-delà de la ceinture de Kuiper. Des objets en collision les uns avec les autres seraient éjectés de temps à autre. La gravité globale de cet anneau dévierait ensuite ces nouveaux objets isolés, et il en résulterait des objets transneptuniens aux orbites très particulières[29],[30].

Dénomination

La planète supposée a reçu plusieurs noms officieux dont un, provisoire, délivré par Konstantin Batyguine et Michael E. Brown : Phattie[31],[32],[33],[34],[35]. Brown et Batyguine ont utilisé les noms Jehoshaphat et George pour la planète Neuf. Brown a déclaré : « En fait nous l'appelons Fatty[alpha 2] quand nous nous parlons l'un à l'autre »[36],[37]. Les noms Télisto et Télesto ont précédemment été utilisés pour un hypothétique objet transneptunien de cinq à dix fois la masse de la Terre[38].

Tant qu'une planète n'est pas découverte effectivement, elle n'a pas de nom officiel. Une fois découverte, c'est un comité ad hoc de l'Union astronomique internationale qui valide le nom, sur proposition justifiée du découvreur[39].

Notes et références

Notes

  1. Tous les éléments qui suivent sont issus des prédictions de l'article de Batygine et Brown (2016).
  2. Fatty est un jeu de mots entre « Phattie » et fat, « gras, gros » en anglais.

Références

  1. Interrogé par France TV Info, l'astronome Alessandro Morbidelli rappelle que « les scientifiques américains l’ont repérée sans la voir » et ce, « par effet d’attraction » — Marthe Ronteix, « Découverte d'une neuvième planète dans le système solaire : "On pourra la voir d'ici une dizaine d'années" », (consulté le ).
  2. Mike Brown déclare d'ailleurs que « ce rapprochement n'avait qu'une probabilité de 0,007 % d'être simplement dû au hasard » — Cyrille Vanlerberghe, « Une neuvième planète découverte dans le système solaire ? », Le Figaro, (lire en ligne, consulté le ).
  3. « Ideas and trends; clues get warm in the search for planet X », sur The New York Times, (consulté le ).
  4. Jean-Paul Fritz, « Une neuvième planète serait cachée aux confins du système solaire », sur L'Obs (consulté le ).
  5. Ce n'est cependant pas la première « neuvième planète » de l'histoire : voir l'article « neuvième planète ».
  6. (en) Konstantin Batygin et Michael E. Brown, « Evidence for a distant giant planet in the Solar system », The Astronomical Journal, vol. 151, no 2, (DOI 10.3847/0004-6256/151/2/22, lire en ligne)
  7. « Des scientifiques affirment avoir des preuves de l'existence d'une neuvième planète dans le système solaire », sur francetv info (consulté le ).
  8. Larousserie 2016.
  9. Collectif, Le Grand Guide de l'astronomie, Glénat-Libreria geografica, 2018 (ISBN 978-2-344-03563-4), p. 53.
  10. Radio-Canada avec Reuters, « Peut-être une neuvième planète », sur ici.radio-canada.ca, (consulté le ).
  11. Trujillo et Sheppard 2014
  12. Achenbach et Feltman 2016
  13. (en) Marcia Dunn, « New evidence points to 9th planet on edge of solar system », Seattle Times, (lire en ligne, consulté le ).
  14. M.Bn (avec AFP), « Une neuvième planète aurait été découverte dans notre système solaire », Le Soir, (lire en ligne, consulté le )
  15. (en) « Caltech Researchers Find Evidence of a Real Ninth Planet », sur nasa.gov
  16. Gary Dagorn, « Cinq choses à savoir sur la nouvelle « neuvième planète » », Les Décodeurs, Le Monde, (lire en ligne, consulté le )
  17. (en) Esther F. Linder et Christoph Mordasini, « Evolution and magnitudes of candidate Planet Nine » Évolution et magnitude de la candidate planète Neuf »], Astronomy & Astrophysics, vol. 589, , article no A134 (DOI 10.1051/0004-6361/201628350, arXiv 1602.07465, lire en ligne).
  18. Barbara Vonarburg, « Planet 9 takes shape » [« La planète Neuf prend forme »], site du pôle de recherche national PlanetS, PlanetS,
  19. [PDF] Jakub Scholtz et James Unwin, What if Planet 9 is a Primordial Black Hole?.
  20. Nelly Lesage, « La Planète 9 serait-elle un mini trou noir capturé par notre système solaire ? », sur Numerama.com, .
  21. Carole Lembezat, « Astrophysique. Et si l’hypothétique planète 9 était un trou noir de la taille d’une balle de tennis ? », Courrier international, (lire en ligne).
  22. (en) Jakub Scholtz et James Unwin, « What if Planet 9 is a Primordial Black Hole? », sur arxiv.org, (consulté le ).
  23. (en) Renu Malhotra, Kathryn Volk et Xianyu Wang, « Corralling a distant planet with extreme resonant Kuiper belt objects », The Astrophysical Journal Letters, vol. 824, no 2, , p. L22 (DOI 10.3847/2041-8205/824/2/L22, Bibcode 2016ApJ...824L..22M, arXiv 1603.02196, S2CID 118422279)
  24. Fesenmaier 2016
  25. Institut de recherche sur les exoplanètes, « Nouvelle date de lancement pour Webb », Université de Montréal, , http://www.exoplanetes.umontreal.ca/nouvelle-date-de-lancement-pour-webb/ (lire en ligne, consulté le )
  26. (en) Ethan Siegel, « Not So Fast: Why There Likely Isn't A Large Planet Beyond Pluto », sur forbes.com, .
  27. Camille Gévaudan, « Aux confins de notre système solaire, l'ombre d'une neuvième planète », sur Libération.fr, (consulté le )
  28. Camille Gévaudan, « Astronomie «Planète 9», ce serait géant », Libération, (lire en ligne, consulté le ).
  29. Un challenger s'oppose à la planète 9, Revue Ciel & Espace, août 2018
  30. No planet 9 ? Magasine EarthSky, août 2018
  31. « Phattie » est synonyme de « cool » dans le langage argotique américain des années 1990 — (en) Eric Hand, « Astronomers say a Neptune-sized planet lurks beyond Pluto », sur sciencemag.org, .
  32. Laurent Sacco, « Planète X : à quoi ressemble la neuvième planète du Système solaire ? », sur futura-sciences.com, (consulté le )
  33. (en) Alexandra Witze, « Evidence grows for giant planet on fringes of Solar System », Nature News, vol. 529, no 7586, , p. 266 (DOI doi:10.1038/529266a, lire en ligne)
  34. (en) John Wenz, « How We Might Find a Ninth Planet In the Next Few Years », sur Popular Mechanics, (consulté le ).
  35. (en) Eric Hand, « Astronomers say a Neptune-sized planet lurks beyond Pluto », sur Science, (consulté le ).
  36. « We actually call it Fatty when we’re just talking to each other. » (cf. Burdick in The New Yorker.)
  37. Alan Burdick, « Discovering Planet Nine », The New Yorker, (lire en ligne, consulté le ).
  38. (en) Lorenzo Iorio, « Planet X revamped after the discovery of the Sedna-like object 2012 VP113? », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 444, no 1, , p. L78–L79 (DOI 10.1093/mnrasl/slu116, arXiv 1404.0258).
  39. Explication sur ce sujet par Anne-Marie Lagrange, astrophysicienne : Mathieu Delacharlery, « Comment nomme-t-on une planète, et un tas d'autres questions sur "Planète 9" », sur lci.fr, (consulté le ).

Voir aussi

Articles scientifiques

Communiqués de presse

Articles de presse

  • « Système solaire : des preuves de l'existence d'une nouvelle planète géante », Le Parisien, (lire en ligne)
  • Cyrille Vanlerberghe, « Une neuvième planète découverte dans le système solaire? », Le Figaro, (lire en ligne)
  • Jean-Paul Fritz, « Une neuvième planète serait cachée aux confins du système solaire », Nouvel Obs, (lire en ligne)
  • Leila Marchand, « Une neuvième planète découverte dans notre système solaire ? », Les Échos, (lire en ligne)
  • Michel Chevalet, « Une neuvième planète dans le système solaire? », Le Figaro, (lire en ligne)
  • David Larousserie, « Et si Neptune n’était pas la dernière planète de notre système solaire ? », Le Monde, (ISSN 1950-6244, lire en ligne, consulté le )
  • (en-US) Joel Achenbach et Rachel Feltman, « New evidence suggests a ninth planet lurking at the edge of the solar system », The Washington Post, (ISSN 0190-8286, lire en ligne, consulté le )

Articles connexes

Liens externes

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