Un challenger s’oppose à la planète 9

Vue d’artiste de la neuvième planète, hypothétique. © Tomruen/ESO
L’hypothèse d’une neuvième planète est née de l’observation au-delà de Neptune de petits astres à l’orbite incongrue. Mais deux scientifiques de l’université du Colorado proposent un nouveau modèle permettant d’expliquer ces trajectoires. Et la planète 9 n’en fait pas partie.

L’annonce a eu son petit effet dans les médias : la neuvième planète, ou « planète 9 », n’existerait pas. Pourtant, depuis son émergence en 2014, l’hypothèse d’une planète lointaine de 10 masses terrestres avait fait son bout de chemin. Mike Brown et Konstantin Batygin ont apporté une des pistes les plus solides en janvier 2016. Selon ces deux astronomes du Caltech, l’alignement des orbites de six petits corps situés au-delà de Neptune serait le fruit d’une interaction avec ladite planète. Plus récemment, en mai 2018, la découverte d’un autre objet transneptunien, 2015 BP-519, a constitué un indice de plus en faveur de la planète 9.

Si celle-ci existe, elle évoluerait sur une orbite inclinée de 30° par rapport à l’écliptique et fortement elliptique. Sa distance au Soleil varierait ainsi entre 500 et 1200 UA (1 unité astronomique, ou UA, égale la distance Terre-Soleil). Elle ressemblerait à une petite Neptune. Or, pour le moment, personne n’a encore observé directement ce monde lointain, 15 fois plus éloigné du Soleil que Neptune (au mieux !).

De plus, deux chercheurs de l’université du Colorado, Jacob Fleisig et Ann-Marie Madigan, proposent à présent un modèle pour justifier l’orbite de ces objets transneptuniens, dans lequel la planète 9 est totalement absente. Est-ce la fin de la neuvième planète ? Partisans et sceptiques ont chacun de solides arguments.

Un anneau gigantesque

La nouvelle théorie se place sur un point de vue différent : alors que la théorie de la planète 9 cherche à expliquer pourquoi les orbites des objets transneptuniens sont si extrêmes, à la fois très elliptiques et fortement inclinées par rapport à l’écliptique, Fleisig et Madigan proposent une origine à ces objets eux-mêmes. Selon eux, l’histoire commence au sein d’un anneau composé d’une infinité de corps de toute taille et de toute masse, au-delà de la Ceinture de Kuiper. Le chaos y règne, et les astéroïdes se percutent sans cesse. Parfois, un de ces chocs, plus violent, éjecte un objet de l’anneau.

L’orbite de ce nouvel objet isolé serait alors déviée par la gravité globale de l’anneau. Le résultat de cette interaction serait la trajectoire extrême observée sur certains objets aujourd’hui. « Du coup, la planète 9 n’est plus nécessaire pour justifier leur orbite très particulière », précise Jacob Fleisig.

Les deux chercheurs américains ont basé leur travail sur l’étude de la planète naine Sedna. Sa trajectoire pourrait être le fruit de ce jeu d’autotamponneuse cosmique. L’anneau serait aussi un foyer de comètes. L’astre qui a percuté la Terre il y a 65 millions d’années et a entraîné l’extinction des dinosaures, proviendrait de ce même réservoir de petits corps.

Un alignement inexpliqué sans planète 9

Alors convaincus ? Si cette histoire semble plaisante, certains astronomes demeurent sceptiques à cause d’un point précis : l’alignement des orbites des objets observé par Brown et Batygin.

En proposant cet anneau en lieu et place de planète 9, le problème de la distribution spatiale de ces objets reste sans solution, comme le souligne Juliette Becker.

Cette astronome de l’université du Michigan a participé aux recherches sur 2015 BP-519, le plus curieux de ces petits astres. Situé à 55 UA du Soleil, son orbite est inclinée à 55° par rapport au plan du Système solaire. Sa stabilité et sa dynamique offriraient un atout sérieux pour la planète 9. Interrogée sur le travail de ses collègues du Colorado, Juliette Becker constate : « Leur théorie peut être une solution partielle à certains mystères du Système solaire externe, mais elle n’explique pas tout. En revanche, l’hypothèse de la neuvième planète explique à la fois l’alignement des objets transneptuniens et l’orbite extrême des objets comme BP-519. »

L’influence de la planète 9 sur les TNO détachés, on voit que leurs orbites pointent vers une direction commune. Crédit : R. Hurt/JPL-Caltech

Alessandro Morbidelli, un astronome à l’observatoire de la Côte d’Azur à Nice qui a travaillé avec Brown et Batygin, n’est guère plus convaincu : « S’il y avait un disque de plusieurs masses terrestres au-delà de la Ceinture de Kuiper, nous aurions observé nombre d’occultations stellaires », quand ces petits astres peu lumineux passent devant une étoile lointaine et l’éclipsent provisoirement.

Un débat encore vif

La thèse des deux chercheurs du Colorado montre quelques faiblesses, mais c’est aussi le cas de celle de la planète 9. Alessandro Morbidelli émet tout de même des réserves concernant le lien entre BP-519 et la planète 9 : « De là à dire qu’il n’y a pas d’autre explication possible, le pas est un peu long. Mais il est vrai que cet objet est trop interne pour venir du Nuage d’Oort [situé à plus de 20 000 UA, NDLR], et son périhélie est trop distant pour être affecté par Neptune. »

Le nœud du problème réside sûrement dans la faible quantité d’observations de ces objets : « Le nombre d’objets transneptuniens semblant être perturbés est encore trop faible pour garantir l’existence de la neuvième planète », analyse Françoise Roques, astronome à l’observatoire de Paris. À l’heure actuelle, seule une douzaine de corps a été identifiée, dont les six de Brown et Batigyn. « Nous faisons actuellement des campagnes d’observation à la recherche d’autres objets de ce type », précise Françoise Roques.

Les doutes sont encore trop nombreux pour statuer sur l’existence de la planète 9 ou sur une théorie alternative. Tant que les astronomes n’auront pas débusqué la planète au télescope, ils restent prudents. Pour trancher le débat, ils espèrent beaucoup du futur géant LSST (Large Survey Synoptic Telescope), qui commencera ses observations au début de la prochaine décennie. En attendant, aucune théorie ne semble prendre le dessus sur l’autre, balle au centre !

 

Pour savoir plus sur la planète 9, lisez le dossier du Ciel & Espace 557, de janvier 2018.

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