L’étau se resserre sur la 9eme planète

Le mercredi 20 janvier 2016, un article paru dans Astronomical Journal fait rapidement le tour de notre univers : Mike Brown et Konstantin Batygin du California Institute of Technologie (Caltech) affirment alors qu’ils existent bien une neuvième planète dans notre système solaire. Une hypothèse déjà posée par d’autres scientifiques sur des bases théoriques. Ce serait une géante gazeuse comparable à Neptune située à quelques 30 milliards de km du soleil.  Aussitôt une équipe d’astronomes française décide de vérifier sa possible existence par leurs propres méthodes de calculs, en s’appuyant notamment sur les données de la sonde Cassini (Nasa/Esa/Asi).

Une confirmation de la thèse américaine

Parue le 22 février 2016, dans Astronomy et Astrophysics letters,  l’étude des astronomes français de l’Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, et du laboratoire GeoAzur permet de préciser les positions possibles de cette 9eme planète et valide donc la plausibilité de l’affirmation des deux américains. Pour rappel, ces derniers sont partis du constat que la répartition des objets de la ceinture de Kuiper (corps céleste similaires à Pluton, situés au-delà de Neptune) doit s’expliquer par la présence d’une planète très volumineuse qui constituerait ce qu’on appelle le noyau de ceinture de Kuiper et qui dominerait les autres corps du point de vue de la gravité. Grâce à des simulations numériques, ils ont déterminé l’orbite possible de cette planète mais sans pour autant donner d’indications quand à sa position actuelle. Si bien que les observateurs, à la recherche d’une observation plus directe doivent scruter toutes les directions possibles sur la longitude déterminée pour espérer l’apercevoir.

Perturbations sur Saturne

Les données de la sonde Cassini permettent de connaître la distance entre la Terre et Saturne avec une précision de l’ordre de 100m. Depuis 2003, Agnès Fienga et Jacques Laskar, développent des éphémérides planétaires (INPOP) qui permettent de calculer le mouvement des planètes de notre système solaire avec beaucoup de précision. Ils ont appliqué leurs méthodes à l’ajout d’une neuvième planète et ont montré qu’en fonction de la position de cette nouvelle planète par rapport à son périhélie, elle devait induire des perturbations sur l’orbite de Saturne qu’ils ont pu retrouver.

Une portion de ciel restreinte

Les calculs des Français permettent de restreindre grandement la portion de ciel à scruter pour trouver cette planète X (voir figure 1). En effet, les perturbations induites par la 9eme planète sont incompatibles avec sa présence dans certaines directions (au moins la moitié) alors que dans d’autres, sa présence expliquerait en partie les écarts entre le modèle calculé par les astronomes (sans son existence) et les distances observées.

Zone rose : les perturbations créées par l’introduction d’une nouvelle planète ne sont pas compatibles avec les observations

Zone verte : la planète améliore le modèle de prédiction. Echelle en unités astronomiques.

Par Sophie Hoguin