22 Février 2016

9e planète : sa localisation se précise !

Fin janvier, des chercheurs américains ont proposé l'existence d'une 9e planète dans notre système solaire. Une équipe française précise où la chercher. Décryptage de leurs résultats publiés le 22 février 2016 dans Astronomy & Astrophysics letters par Francis Rocard, responsable des programmes d'exploration du système solaire au CNES.
L'équipe française confirme-t-elle l'existence d'une 9e planète dans notre système solaire ?  

Francis Rocard : Non, cette existence est toujours virtuelle et mathématiques. Agnès Fienga et Jacques Laskar ont eu l'idée d'ajouter la 9e planète proposée par Mike Brown et Konstantin Batygin dans leur modèle INPOP du système solaire [voir encadré plus bas, ndlr] et de regarder son effet sur l'orbite de Saturne.

Pourquoi Saturne ?

FR : Parce qu'ils connaissent sa position avec une précision de l'ordre de 100 m grâce aux données de navigation de la sonde Cassini qui accompagne la géante gazeuse depuis 2004. Ces simulations leur ont permis d'exclure 50 % des directions vers lesquelles pointer les télescopes car si la 9e planète s'y trouvait, ses effets sur Saturne seraient incompatibles avec l'orbite de Saturne observée grâce à Cassini de 2004 à 2014. Mais surtout, ils identifient une petite région du ciel d'emplacement probable de la 9e planète. Cela restreint considérablement les directions où la rechercher !

Cela restreint considérablement les directions où la rechercher ! 

Francis Rocard. Crédits : CNES/H. Piraud.

Représentation artistique de la sonde Cassini lors de son insertion en orbite autour de Saturne. Crédits : NASA/JPL.

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Représentation artistique de la 9e planète, une géante gazeuse 10 fois plus massive que la Terre. Crédits : Caltech/R. Hurt (IPAC).

Pourrait-elle être repérée par des astronomes amateurs ?

FR : Non, elle est bien trop éloignée, sa luminosité est bien trop faible. Si les paramètres d’orbite prédits par Batygin et Brown sont corrects, la direction identifiée par l'équipe française situe la planète aux alentours de 600 unités astronomiques du Soleil, soit 20 fois plus loin que Neptune. De plus, selon les lois de Newton, à une telle distance du Soleil, elle se déplace dans le ciel extrêmement lentement ne bouclant son tour autour du Soleil qu'en 10 000 ou 20 000 ans. Or, pour l'identifier, il faut la différencier des étoiles fixes sur la voûte céleste. On peut mesurer sa distance par triangulation (appelée parallaxe) et déterminer son orbite par son mouvement propre. Mais ces changements de position dans le ciel sont si petits que cela nécessitera des prises de vue espacées de plusieurs mois pour les mettre en évidence et ainsi prouver son existence. 

Quels grands télescopes pourraient être utilisés ?

FR : Beaucoup d’équipes de chercheurs du monde entier sont en train de se mobiliser pour trouver visuellement cette planète. Du fait de sa faible luminosité, on ne peut utiliser que les grands télescopes comme le VLT au Chili ou le télescope spatial Hubble. Mais du fait de l’incertitude sur sa position, il est plus efficace d’utiliser des instruments ayant un large champ de vue. Le meilleur instrument qui cumule ses 2 propriétés est le télescope Subaru situé à Hawaï. Nul doute qu’il sera très sollicité. D’ailleurs Brown a déjà réservé du temps sur ce télescope. Mais cela prendra du temps, peut-être 5 ans, car il faut comparer des vues du ciel espacées d'une à plusieurs années pour confirmer que l’objet est bien sur l’orbite prédite par Brown. 

INPOP, LE MODÈLE EUROPÉEN DU SYSTÈME PLANÉTAIRE

INPOP est un modèle simulant le mouvement des planètes du système solaire et de la lune. Il a généré les 1ères éphémérides indépendantes européennes, actuellement valorisées par la mission GAIA. Développé depuis 2003 par l'Observatoire de la Côte d'Azur et l'Observatoire de Paris, INPOP repose, entre autres, sur les positions planétaires déduites de l'analyse des données de navigation de sondes telles Mars ExpressVenus Express, Messenger… Le CNES a soutenu son développement de 2011 à 2015. Crédits image : ESA–Silicon Worlds.

 

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