Depuis que l'enthousiasme a commencé à grandir sur la possibilité qu'il puisse y avoir une neuvième planète majeure en orbite autour du soleil au-delà de Neptune, les astronomes ont été occupés à le chasser. Un groupe étudie quatre nouveaux objets en mouvement trouvés par des membres du public pour voir s'il s'agit de nouvelles découvertes potentielles du système solaire. Aussi excitant que cela soit, les chercheurs font également des découvertes qui remettent en question toute la perspective d'une neuvième planète.

L'une de ces découvertes est notre découverte d'une planète mineure dans le système solaire externe :2013 SY99. Ce petit, monde glacial a une orbite si lointaine qu'il en faut 20, 000 ans pour un long, passage en boucle. Nous avons trouvé SY99 avec le télescope Canada-France-Hawaii dans le cadre de l'Enquête sur les origines du système solaire extérieur. La grande distance de SY99 signifie qu'il se déplace très lentement dans le ciel. Nos mesures de son mouvement montrent que son orbite est une ellipse très étirée, avec l'approche la plus proche du soleil à 50 fois celle entre la Terre et le soleil (une distance de 50 "unités astronomiques").

La nouvelle planète mineure est encore plus éloignée 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 montrent que SY99 est un petit monde rougeâtre, quelque 250 kilomètres de diamètre, ou environ la taille du Pays de Galles au Royaume-Uni.

SY99 est l'un des sept petits mondes glacés connus qui orbitent au-delà de Neptune à des distances remarquables. La façon dont ces "objets transneptuniens extrêmes" ont été placés sur leurs orbites est incertaine :leurs chemins distants sont isolés dans l'espace. Leur approche la plus proche du soleil est tellement au-delà de Neptune qu'on pense qu'ils sont "détachés" de la forte influence gravitationnelle des planètes géantes de notre système solaire. Mais à leurs points les plus éloignés, ils sont encore trop proches pour être poussés par les marées lentes de la galaxie elle-même.

Il a été suggéré que les objets transneptuniens extrêmes pourraient être regroupés dans l'espace par l'influence gravitationnelle d'une "Planète Neuf" qui orbite beaucoup plus loin que Neptune. La gravité de cette planète pourrait soulever et détacher leurs orbites, changeant constamment leur inclinaison. Mais cette planète est loin d'être prouvée.

En réalité, son existence est basée sur les orbites de seulement six objets, qui sont très faibles et difficiles à découvrir même avec de grands télescopes. Ils sont donc sujets à des biais impairs. C'est un peu comme regarder dans les profondeurs de l'océan un banc de poissons. Les poissons nageant près de la surface sont clairement visibles. Mais ceux même à seulement un mètre de profondeur sont plus faibles et troubles, et il faut beaucoup de peering pour en être certain. Le gros de l'école, dans les profondeurs, est complètement invisible. Mais les poissons de surface et leur comportement trahissent l'existence de tout un banc.

Les biais signifient que la découverte de SY99 ne peut pas prouver ou réfuter l'existence d'une planète neuf. Cependant, les modèles informatiques montrent qu'une planète neuf serait un voisin hostile à des mondes minuscules comme SY99 :son influence gravitationnelle changerait radicalement son orbite - la jetant complètement du système solaire, ou le poussant dans une orbite si fortement inclinée et éloignée que nous ne serions pas en mesure de le voir. SY99 devrait faire partie d'une foule immense de petits mondes, continuellement aspiré et rejeté par la planète.

L'explication alternative

Mais il s'avère qu'il y a d'autres explications. Notre étude basée sur la modélisation informatique, accepté pour publication dans le Journal astronomique , allusion à l'influence d'une idée de la physique quotidienne appelée diffusion. C'est un type de comportement très courant dans le monde naturel. La diffusion explique généralement le mouvement aléatoire d'une substance d'une région de concentration plus élevée à une région de concentration plus faible - comme la façon dont le parfum dérive à travers une pièce.

Nous avons montré qu'une forme connexe de diffusion peut faire passer les orbites des planètes mineures d'une ellipse qui est initialement de seulement 730 unités astronomiques sur son axe long à une qui est aussi grande que 2, 000 unités astronomiques ou plus – et changez-le à nouveau. Dans ce processus, la taille de chaque orbite varierait d'un montant aléatoire. Lorsque SY99 arrive à son approche la plus proche tous les 20, 000 ans, Neptune sera souvent dans une partie différente de son orbite du côté opposé du système solaire. Mais lors de rencontres où SY99 et Neptune sont proches, La gravité de Neptune poussera subtilement SY99, changeant minutieusement sa vitesse. Alors que SY99 s'éloigne du soleil, la forme de sa prochaine orbite sera différente.

Le grand axe de l'ellipse de SY99 va changer, devenir plus grand ou plus petit, dans ce que les physiciens appellent une "marche aléatoire". Le changement d'orbite a lieu sur des échelles de temps vraiment astronomiques. Il diffuse sur des dizaines de millions d'années. Le grand axe de l'ellipse de SY99 changerait de centaines d'unités astronomiques au cours des 4,5 milliards d'années d'histoire du système solaire.

Plusieurs autres objets transneptuniens extrêmes avec des orbites plus petites montrent également une diffusion, à plus petite échelle. Où l'on va, plus peut suivre. Il est tout à fait plausible que les effets progressifs de la diffusion agissent sur les dizaines de millions de minuscules mondes en orbite dans la frange proche du nuage d'Oort (une coquille d'objets glacés aux confins du système solaire). Cette douce influence conduirait lentement certains d'entre eux à déplacer aléatoirement leurs orbites plus près de nous, où nous les voyons comme des objets transneptuniens extrêmes.

Cependant, la diffusion n'expliquera pas l'orbite lointaine de Sedna, dont le point le plus proche est trop éloigné de Neptune pour qu'il change la forme de son orbite. Peut-être que Sedna a obtenu son orbite à partir d'une étoile qui passe, il y a des éons. Mais la diffusion pourrait certainement apporter des objets transneptuniens extrêmes du nuage d'Oort intérieur - sans avoir besoin d'une planète neuf. Pour le savoir avec certitude, nous devrons faire plus de découvertes dans cette région la plus éloignée en utilisant nos plus grands télescopes.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.