Depuis la possibilité qu'une grande neuvième planète puisse orbiter quelque part au-delà de Neptune, les astronomes ont été occupés à la chercher. Une des équipes étudie quatre nouveaux objets en mouvement trouvés par des membres du public pour voir s'ils pourraient être de nouvelles découvertes potentielles du système solaire. Plus intéressant encore, ces scientifiques ont trouvé quelque chose qui pourrait remettre en question toute la perspective d'une neuvième planète.
L'une de ces découvertes a été la découverte d'une planète mineure dans le système solaire externe: 2013 SY99. Ce petit monde glacial a une orbite si lointaine qu'il faut 20 000 ans pour un long passage en boucle. Nous avons découvert SY99 avec le télescope Canada-France-Hawaï dans le cadre de notre enquête sur l'origine du système solaire externe. La longue distance jusqu'à SY99 signifie que cette petite planète se déplace très lentement dans le ciel. Nos mesures ont montré que l'orbite du corps est une ellipse très allongée avec l'approche la plus proche du Soleil en 50 unités astronomiques (1 UA est la distance de la Terre au Soleil).
La nouvelle planète mineure zigzague encore plus loin que les planètes naines précédemment découvertes telles que Sedna et 2013 VP113. Le grand axe de son ellipse orbitale est de 730 unités astronomiques. Nos observations avec d'autres télescopes ont montré que SY99 est un petit monde rougeâtre d'environ 250 kilomètres de diamètre.
SY99 est l'un des sept mondes mineurs connus qui gravitent autour de distances importantes au-delà de Neptune. La localisation de ces «objets trans-neptuniens extrêmes» sur leurs orbites est totalement incompréhensible: leurs trajectoires éloignées sont isolées dans l'espace. L'approche la plus proche du Soleil est tellement au-delà de Neptune qu'ils sont considérés comme «séparés» de la puissante influence gravitationnelle des planètes géantes de notre système solaire. Mais à leurs points les plus éloignés, ils sont encore trop proches pour être propulsés par les courants lents de la galaxie elle-même.
Il a été suggéré que les objets trans-neptuniens extrêmes peuvent être regroupés dans l'espace par l'influence gravitationnelle de la «neuvième planète», qui orbite beaucoup plus loin que Neptune. La gravité de cette planète pourrait tirer les planètes et séparer leurs orbites, changeant constamment leur inclinaison. Mais l'existence de cette planète est loin d'être prouvée.
En fait, son existence est basée sur les orbites de seulement six objets, qui sont très faibles et difficiles à trouver même avec de grands télescopes. C'est comme chercher au fond de l'océan un poisson spécifique. Les poissons près de la surface seront clairement visibles. Mais déjà à un mètre de profondeur, tout devient vague et flou. Quelque part tout au fond, les poissons deviennent complètement invisibles. Mais la présence de poissons en surface rend difficile la vision des poissons au fond et ne trahit pas la présence de ces derniers.
Il en découle que la découverte de SY99 ne peut ni prouver ni réfuter l'existence de la «neuvième planète». Mais les modèles informatiques montrent que Planet Nine sera un voisin inamical pour des mondes minuscules comme SY99: son influence gravitationnelle changerait considérablement l'orbite d'une telle planète - l'éjectant complètement du système solaire ou la poussant dans une orbite si inclinée et éloignée que nous ne la verrions pas. … SY99 est peut-être l'un des nombreux mondes mineurs qui sont continuellement aspirés et expulsés par cette planète.
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Explication alternative
Il s'avère qu'il existe également d'autres explications. Les scientifiques ont soumis une étude pour publication dans l'Astronomical Journal dans laquelle ils ont soulevé une telle idée de la physique ordinaire en tant que diffusion. Ce phénomène est courant dans le monde ordinaire. La diffusion explique essentiellement le mouvement aléatoire d'une substance d'une zone de forte concentration à une zone de faible concentration - comme, par exemple, l'odeur d'un parfum se répand dans une pièce.
Ils ont montré qu'une certaine forme de diffusion peut faire changer les orbites des planètes mineures à partir d'une ellipse de 730 UA. Autrement dit, le long de l'axe longitudinal jusqu'à une ellipse de 2000 UA. Autrement dit, le long du grand axe ou plus - et vice versa. Dans le processus, la taille de chaque orbite changera de manière aléatoire. Lorsque SY99 s'approche de sa distance la plus proche tous les 20 000 ans, Neptune est souvent dans une partie différente de son orbite à l'extrémité opposée du système solaire. Mais lorsque SY99 et Neptune se rapprochent, la gravité de Neptune poussera doucement SY99, modifiant légèrement sa vitesse. Lorsque SY99 s'éloigne du Soleil, la forme de sa prochaine orbite sera différente.
Le grand axe de l'ellipse SY99 changera, devenant plus grand ou plus petit dans une «marche aléatoire», comme l'appellent les physiciens. Le changement d'orbite se produit à des échelles de temps vraiment astronomiques. Il se dissipe dans l'espace sur des dizaines de millions d'années. Le grand axe de l'ellipse SY99 aurait pu changer de centaines d'unités astronomiques au cours de toute l'histoire du système solaire de 4,5 milliards d'années.
Plusieurs autres objets trans-neptuniens extrêmes avec des orbites plus petites présentent également une diffusion, mais à plus petite échelle. L'un est suivi des autres. Il est très probable que des effets de diffusion progressifs agissent sur des dizaines de millions de minuscules mondes en orbite autour du bord proche du nuage d'Oort (sphères d'objets glacés au bord du système solaire). Cet impact doux amène lentement certains d'entre eux à déplacer accidentellement leurs orbites plus près de nous, où nous les considérons comme des objets trans-neptuniens extrêmes.
Pourtant, la diffusion ne peut expliquer l'orbite lointaine de Sedna, dont le point le plus proche est trop éloigné de Neptune pour influencer la forme de son orbite. Peut-être que Sedna a obtenu son orbite d'une étoile qui passait il y a longtemps. Mais la diffusion pourrait amener des objets trans-neptuniens extrêmes du nuage d'Oort intérieur - sans avoir besoin d'une neuvième planète. Pour le savoir avec certitude, nous devrons essayer de faire plus de découvertes dans cette région lointaine de l'espace le plus proche de nous. Nos plus grands télescopes nous y aideront.
ILYA KHEL
