En janvier 2016, les astronomes Mike Brown et Konstantin Batygin ont publié les premières preuves qu'il pourrait y avoir une autre planète dans notre système solaire. Connu sous le nom de «Planet 9» (ou «Planet X», pour ceux qui contestent la résolution controversée de 2006 de l'UAI), ce corps hypothétique était censé orbiter à une distance extrême de notre Soleil, comme en témoigne le fait que certains Les objets neptuniens (TNO) semblent tous pointer dans la même direction.
Depuis ce temps, d'autres éléments de preuve ont émergé qui ont renforcé l'existence de Planet 9 / Planet X. Cependant, une équipe de chercheurs de CU Boulder a récemment proposé une explication alternative. Selon leurs recherches, ce pourraient être des interactions entre les objets de la ceinture de Kuiper (KBO) eux-mêmes qui pourraient expliquer l'étrange dynamique des «objets détachés» à la périphérie du système solaire.
Les chercheurs ont présenté leurs résultats lors de la 232e réunion de l'American Astronomical Society, qui s'est déroulée du 3 au 7 juin à Denver, Colorado. La présentation a eu lieu le 4 juin lors d'une conférence de presse intitulée «Planètes mineures, planètes naines et exoplanètes». La recherche a été dirigée par Jacob Fleisig, étudiant de premier cycle en astrophysique à CU Boulder, et comprenait Ann-Marie Madigan et Alexander Zderic - professeur adjoint et étudiant diplômé à CU Boulder, respectivement.
Pour les besoins de leur étude, l'équipe s'est concentrée sur des corps glacés comme Sedna, une planète mineure qui orbite autour du Soleil à une distance allant de 76 UA au périhélie à 936 AU à l'aphélie. Avec une poignée d'autres objets à cette distance, comme Eris, Sedna semble être séparé du reste du système solaire - quelque chose que les astronomes ont du mal à expliquer depuis sa découverte.
Sedna a également été découverte par Michael Brown qui, avec Chad Trujillo de l'Observatoire des Gémeaux et David Rabinowitz de l'Université de Yale, l'a repéré le 14 novembre 2003, alors qu'il effectuait une enquête sur la ceinture de Kuiper. En plus d'orbiter notre Soleil avec une période de plus de 11 000 ans, cette planète mineure et d'autres objets détachés ont une énorme orbite elliptique.
De plus, cette orbite ne les emmène pas Sedna ou ces autres objets à proximité de Neptune ou de toute autre géante gazeuse. Contrairement à Pluton et à d'autres objets trans-neptuniens (TNO), la façon dont ils ont atteint leurs orbites actuelles est donc un mystère. L'existence possible d'une planète encore inconnue (Planet 9 / Planet X), qui serait environ 10 fois la taille de la Terre, est une explication hypothétique.
Après des années à chercher cette planète et à tenter de déterminer où son orbite la mènerait, les astronomes n'ont pas encore trouvé la planète 9 / planète X. Cependant, comme le professeur Madigan l'a expliqué dans un récent communiqué de presse de CU Boulder, il existe une autre explication possible pour l'étrangeté gravitationnelle qui se passe là-bas:
«Il y a tellement de ces corps là-bas. Que fait leur gravité collective? Nous pouvons résoudre beaucoup de ces problèmes en prenant simplement en compte cette question… Une fois que vous vous éloignez de Neptune, les choses n'ont plus de sens, ce qui est vraiment excitant. »
Bien que Madigan et son équipe n’aient pas cherché à l’origine à trouver une autre explication pour les orbites des «objets détachés», ils ont fini par poursuivre cette possibilité grâce à la modélisation informatique de Jacob Fleisig. Tout en développant des simulations pour explorer la dynamique des objets détachés, il a remarqué quelque chose de très intéressant sur la région de l'espace qu'ils occupent.
Après avoir calculé les orbites d'objets glacés au-delà de Neptune, Fleisig et le reste de l'équipe ont remarqué que différents objets se comportent comme les différentes aiguilles d'une horloge. Alors que les astéroïdes se déplacent comme l'aiguille des minutes (relativement rapide et en tandem), les objets plus gros comme Sedna se déplacent plus lentement comme l'aiguille des heures. Finalement, les mains se croisent. Comme Fleisig l'a expliqué:
«Vous voyez un amoncellement des orbites d'objets plus petits sur un côté du soleil. Ces orbites s'écrasent sur le corps plus gros, et ce qui se passe, c'est que ces interactions changeront son orbite d'une forme ovale à une forme plus circulaire. »
Ce que le modèle informatique de Fleisig a montré, c'est que l'orbite de Sedna passe de normale à détachée à la suite de ces interactions à petite échelle. Il a également montré que plus l'objet détaché est grand, plus il s'éloigne du Soleil - quelque chose qui est en accord avec les recherches et observations précédentes. En plus d'expliquer pourquoi Sedna et des corps similaires se comportent comme ils le font, ces résultats peuvent fournir des indices sur un autre événement majeur de l'histoire de la Terre.
Ce serait ce qui a provoqué l'extinction des dinosaures. Les astronomes ont compris depuis longtemps que la dynamique du système solaire externe finit souvent par envoyer des comètes vers le système solaire interne sur une échelle de temps prévisible. Ceci est le résultat des objets glacés interagissant les uns avec les autres, ce qui provoque le resserrement et l'élargissement de leurs orbites au cours d'un cycle répétitif.
Et bien que l'équipe ne soit pas en mesure de dire que ce modèle était responsable de l'impact qui a causé l'événement d'extinction Crétacé-Paléogène (qui a entraîné l'extinction des dinosaures il y a 66 millions d'années), c'est une possibilité fascinante. Entre-temps, la recherche a montré à quel point le système solaire extérieur est fascinant et combien il reste à apprendre à ce sujet.
"L'image que nous dessinons du système solaire externe dans les manuels scolaires devra peut-être changer", a déclaré Madigan. "Il y a beaucoup plus de choses que nous ne le pensions, ce qui est vraiment cool."
La recherche a été rendue possible grâce au soutien de la NASA Solar System Works et du Rocky Mountain Advanced Computing Consortium Summit Supercomputer.
