La chose la plus intéressante en astronomie est, bien sûr, de scruter l'inconnu et de découvrir quelque chose de nouveau dans le profond abîme de l'espace. Et quand des indices de "quelque chose de nouveau" apparaissent sur notre seuil cosmique, l'excitation globale ne peut plus être cachée, elle tremble partout dans le monde, regardant dans toutes les fissures. Nous parlons de la fameuse "neuvième planète": un monde hypothétique qui aurait un effet gravitationnel sur le système solaire externe, ou plutôt sur des champs d'astéroïdes gelés bien au-delà de l'orbite de Pluton.
En janvier, les astronomes de Caltech Mike Brown et Konstantin Batygin ont annoncé la découverte qu'un groupe d'objets dans la ceinture de Kuiper - au-delà de Pluton - avait une orbite étrange. La ceinture de Kuiper et l'étrangeté, en général, vont souvent de pair, mais dans ce cas, le mouvement de petits objets fait allusion à un autre objet mystérieux qui peut tirer gravitationnellement ces objets, donnant lieu à une étrange synchronicité.
Trouver des planètes dans le système solaire externe n'est pas facile. Bien que nous ayons des observatoires très puissants capables de voir des détails infimes dans des galaxies à des millions d'années-lumière de la Terre, et des télescopes capables de détecter avec précision le mouvement de minuscules astéroïdes éclatant à travers le système solaire interne, le système solaire externe reste une région largement mystérieuse et inexplorée. espace local. Si une planète modeste orbite assez loin du Soleil, elle sera trop petite et trop froide pour être remarquée par les observatoires. Et s'il ne peut pas être détecté dans le cadre d'une étude du ciel, les télescopes puissants ne sauront pas où viser. Ces planètes lointaines ne seront que des points dans un océan d'étoiles. Après tout, l'espace est très grand et les découvertes planétaires nécessitent une combinaison de compétences,instruments précis et même bonne chance.
La composition de la neuvième planète, selon Mordasini et Linder, de haut en bas: atmosphère - H / He; couche de gaz - H / He; glace - H20; manteau de silicate - MgSiO3; noyau de fer - Fe
Dans le cas de la neuvième planète, elle n'a pas encore été directement observée; comme avec la découverte de Neptune en 1846, c'est le mouvement d'autres objets dans le système solaire qui peut indiquer la présence de quelque chose de grand dans cette zone. Maintenant, les astronomes font preuve de créativité et étudient la trajectoire du vaisseau spatial New Horizons, dans l'espoir de voir les écarts non comptabilisés par rapport au chemin prévu à travers la ceinture de Kuiper, ce qui pourrait également indiquer la gravité de la neuvième planète.
Dans le même temps, des scientifiques de l'Université de Berne en Suisse ont décidé d'aller encore plus loin et d'essayer de définir un cadre pour la taille et la "chaleur" de la planète. Leurs recherches ont été publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Selon les modèles de Brown et Batygin, la neuvième planète devrait avoir une orbite elliptique élevée et approcher pas plus près de 200 UA. e. (200 distances de la Terre au Soleil, 4 fois plus loin que la distance du Soleil à Pluton) et pas plus de 1200 UA. e) En bref, ce monde est bien au-delà de la frontière de notre système solaire "classique" et même au-delà de l'objet le plus éloigné du système solaire connu aujourd'hui, la planète naine Eris (elle est située à 100 UA). Eris a également été découverte par Brown en 2005, et cette découverte a ensuite conduit à la rétrogradation de Pluton.
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Après que la planète n'a pas été trouvée dans les sondages infrarouges, les astronomes bernois Christoph Mordasini et l'étudiante diplômée Esther Linder ont l'intention de déchiffrer des caractéristiques supplémentaires de la neuvième planète en utilisant des modèles planétaires connus de l'évolution, qui sont appliqués aux planètes en orbite autour d'autres étoiles - les exoplanètes.
Brown et Batygin ont estimé la masse de la neuvième planète en fonction de l'influence gravitationnelle qu'elle a, en théorie,. La planète devrait être 10 fois plus massive que la Terre, ce qui en fait une sorte de «mini-Uranus» - un endroit avec un noyau solide et une couche de gaz froide et dense.
Malgré le fait que la neuvième planète n'ait pas encore été montrée dans les enquêtes infrarouges (comme WISE NASA), les scientifiques ont déjà déterminé la limite supérieure de la taille physique de la neuvième planète et découvert sa masse approximative, sa distance au Soleil et un modèle possible de formation de la planète. Sur la base de ces données, Mordasini et Linder se sont fait une idée de la température et de la taille de la planète.
Selon leurs calculs, la neuvième planète devrait avoir un rayon de 3,7 Terre et une température de la haute atmosphère de -226 degrés Celsius. Ces chiffres ont été dérivés de l'orbite estimée de la neuvième planète autour de notre soleil et de l'âge du système solaire; le monde hypothétique aurait dû se former dans le disque protoplanétaire de notre Soleil, qui a commencé à se condenser en planètes il y a environ 4,6 milliards d'années.
À une si grande distance du Soleil, il peut nous surprendre que la neuvième planète soit, bien sûr, froide, mais toujours plus chaude que ce que prédit le seul chauffage solaire. Au fur et à mesure que les planètes se forment, l'énergie de leurs noyaux peut maintenir les intestins en fusion pendant des milliards d'années. Cette chaleur se dissipe lentement et peut être observée avec des télescopes infrarouges très sensibles.
La température de la neuvième planète à 47 Kelvin (-226 degrés Celsius) signifie que "le rayonnement de la planète prévaut sur le refroidissement du noyau, sinon la température ne serait que de 10 Kelvin", écrit Linder. "Sa force intrinsèque est d'environ 1000 de plus qu'elle ne peut absorber." Cela signifie que la lumière du soleil réfléchie sera négligeable par rapport au chauffage interne que ce monde produit, ce qui rend son signal infrarouge beaucoup plus puissant que si nous recherchions la lumière du soleil réfléchie dans la gamme de longueurs d'onde optiques. Cela est évident pour les astronomes à la recherche d'objets glacés loin du Soleil, mais dans le cas de la planète neuf, qui peut être l'objet le plus chaud à la périphérie du système solaire, il est difficile d'appeler quelque chose de «chaud» avec une température de 47 degrés au-dessus du zéro absolu. «Chaleur» est un terme relatif.
Sur la base de quelques indices sur la nature de Planet Nine, il est intéressant de voir comment ce monde hypothétique prendra forme. «Grâce à nos recherches, la prétendue planète 9 n'est plus seulement une masse ponctuelle, elle prend forme, des propriétés physiques», explique Mordasini.
Les astronomes utilisent actuellement les observations et les modèles de Brown et Batygin pour suivre la localisation possible de la planète neuf, mais avec les données infrarouges dont nous disposons, il sera très difficile d'isoler le monde.
À quoi ressemble la neuvième planète? Nous devrons peut-être attendre la construction du Grand Télescope d'Observation Synoptique près de Cerro Tololo au Chili. Ce n'est qu'alors que nous pourrons prouver que ce monde existe définitivement, et nous comprendrons s'il s'agit vraiment d'une petite planète gazeuse ou de quelque chose de complètement différent. Pendant ce temps, des études théoriques comme celle-ci nous aident non seulement à suivre l'emplacement de Planet Nine, mais nous offrent également une occasion alléchante de voir à quoi ressemble Planet Nine et de quoi elle est faite.
Et pourtant, au cœur de cette étude se trouve une planète hypothétique qui a été formée à partir du disque protoplanétaire de notre Soleil, comme nos autres planètes. Mais la possibilité demeure que la neuvième planète ait été capturée à partir d'un autre système stellaire (un tel scénario pourrait expliquer la forte excentricité de l'orbite prévue). Tant que nous ne verrons pas réellement cette planète, nous ne serons pas en mesure de comprendre avec précision si elle est née dans notre système solaire ou non.