Des astronomes français ont précisé les positions possibles d'une éventuelle neuvième planète dans le Système solaire, dont l'existence a été théorisée par des modèles mathématiques de confrères américains publiés le mois dernier.
L'équipe de l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides y est parvenue en utilisant les observations de la sonde Cassini.
Ces nouvelles informations permettront de mieux cibler les directions vers lesquelles orienter les télescopes pour essayer de la trouver.
L'existence d'une neuvième planète ne pourra être confirmée que par son observation directe, mais en restreignant les directions possibles de recherche, l'équipe française apporte une importante contribution dans cette quête.
Avis de recherche
Dotée d'une masse d'environ dix fois celle de la Terre, cette planète se trouverait sur une orbite vingt fois plus éloignée que celle de Neptune. Très lente, elle mettrait entre 10 000 et 20 000 ans pour boucler son tour autour du Soleil.
Une existence théorique
Les scientifiques américains Konstantin Batygin et Mike Brown du CALTECH ont évoqué en janvier l'existence d'une neuvième planète dont les perturbations sur les objets de Kuiper aurait pu conduire à leur répartition particulière qu'il est difficile d'expliquer par le simple hasard.
Le duo a déterminé l'orbite possible de cette planète à l'aide de simulations numériques. Il a établi que, pour permettre de reproduire la distribution observée des objets de Kuiper, cette orbite doit être très excentrique. Toutefois, il n'avait proposé aucune contrainte sur la position actuelle de cette planète. Cela rendait la détection difficile puisque les recherches devaient être menées dans toutes les directions possibles en longitude sur 360 degrés pour tenter de l'apercevoir.
Une recherche plus précise
L'équipe française montre maintenant que, selon la position de la planète par rapport à son périhélie, celle-ci induit des perturbations sur l'orbite de Saturne qui peuvent être détectées par l'analyse des données de la sonde Cassini, en orbite autour de Saturne depuis 2004.
Grâce à la sonde Cassini, nous connaissons la distance entre la Terre et Saturne à 100 mètres près depuis plus de dix ans. Nous avons regardé comment cette distance serait modifiée par l'existence de la neuvième planète, en raison de l'attraction gravitationnelle entre les corps célestes.
- Jacques Laskar, astronome à l'Observatoire de Paris
Les équipes des deux astronomes ont identifié deux zones dans lesquelles il est exclu que la planète se trouve, car ses effets seraient incompatibles avec les données de la sonde Cassini.
Orbite d'une possible neuvième planète (Batygin & Brown 2016). L'analyse des données de la sonde Cassini permet de définir des zones interdites (en rouge) où les perturbations créées par la planète sont incompatibles avec les observations, et une zone probable (en vert) . L'emplacement le plus probable pour une planète est donné en P9. Les échelles sont en unités astronomiques (AU).
Photo : CNRS
Au vu de tout ce que l'on connaît sur les mouvements des planètes du système solaire, nos travaux nous permettent de dire qu'il est possible qu'elle existe, mais pas n'importe où.
- Jacques Laskar, astronome à l'Observatoire de Paris
Selon Jacques Laskar, il y a même un endroit où sa présence pourrait être « probable », car le modèle s'ajuste mieux aux observations lorsque l'on ajoute cette planète.
L'astronome reste quand même prudent. « Je ne mettrais pas ma main à couper », conclut-il.
Cette observation directe pourrait prendre jusqu'à cinq ans, estiment des astrophysiciens, car il faut comparer des vues du ciel espacées d'une à plusieurs années pour confirmer que l'objet est bien sur l'orbite prédit.
Le détail de ces travaux est publié dans les Astronomy & Astrophysics letters.
La Terre vue de la Station spatiale internationale
