En janvier, des chercheurs de l’université Caltech, aux États-Unis, ont proposé qu’une grande planète pourrait être tapie dans les confins glacés du système solaire.

Récemment, une équipe de l’université de Berne, en Suisse, a tenté de déterminer qu’elles seraient les limites supérieures et inférieures de sa taille, sa luminosité et sa température.

C’est le Prof Mike Brown et Konstantin Batygin qui ont révélé les premiers indices, assez consistants, pour l’existence d’une neuvième planète dans notre système solaire, en orbite bien au-delà de la planète naine Pluton.

La preuve initiale, de Brown et Batygin, était basée sur les alignements entre les objets glacés qui peuplent la région de la Ceinture de Kuiper, dans le système solaire externe et, en particulier, deux de ses membres les plus importants, connus sous le nom de Sedna et 2012 VP113. Ces étranges trajectoires/ alignements, selon eux, seraient mieux expliquées par l’existence et l’influence d’une grande planète jusqu’ici non identifiée.

Précédemment, l’orbite des 6 objets transneptuniens de la ceinture de Kuiper et celle de la 9e planète (Caltech/R. Hurt (IPAC)

Puis, le mois dernier, l’Outer Solar System Origins Survey (Ossos) a annoncé la découverte d’un nouvel objet de la Ceinture de Kuiper, avec une orbite très excentrique.

Précédemment, l’orbite excentrique de l’objet transneptunien uo3L91 (Caltech/R. Hurt (IPAC)

Ce monde au nom provisoire de uo3L91 était, selon le professeur Brown, « exactement là où la 9e Planète devrait être ».

Cela a incité l’équipe de Berne, Christoph Mordasini et Esther Linder, à utiliser des simulations informatiques pour travailler sur les caractéristiques de base de cette hypothétique neuvième planète. Les astrophysiciens ont supposé qu’elle est une version plus petite d’Uranus et de Neptune, une petite géante de glace avec une enveloppe d’hydrogène et d’hélium. Grâce à leur modèle d’évolution de la planète, ils ont calculé comment certains paramètres, tels que le rayon planétaire ou la luminosité (albédo), ont évolué au fil du temps depuis que le système solaire s’est formé, il y a 4,6 milliards d’années.

Leurs résultats suggèrent que, pour une planète 10 fois plus massive que la Terre (l’estimation obtenue par Brown et Batygin), elle aurait un diamètre 7,5 fois plus grand que notre planète. Ils estiment également que sa température serait de -226°C.

Image d’entête : La possible structure interne de la 9e planète (Esther Linder, Christoph Mordasini, université de Berne)

Les astronomes espèrent la découvrir environ 700 fois plus éloignée que la distance entre la Terre et le Soleil (plus de 100 milliards de km). Là, dans les confins glacés du système solaire, ce neuvième monde reflèterait très peu la lumière du soleil. A la place, la grande partie de son émission proviendrait de la chaleur interne de son noyau. Cela la rendrait plus facilement détectable aux longueurs d’onde infrarouges que par des télescopes optiques (lumière visible). Et cela pourrait expliquer pourquoi les télescopes n’ont, jusqu’à présent, pas réussi à détecter l’objet.

Mordasini et Linder ont calculé la luminosité de planètes plus petites et plus grandes empruntant différentes orbites. Ils ont conclu que la 9e planète était probablement trop sombre pour avoir été détecté par de précédents relevés astronomiques, surtout si l’objet était près du point le plus éloigné de son orbite autour du Soleil. Mais le Wide-Field Infrared Survey Explorer (Wise), un télescope spatial de la Nasa pourrait repérer une planète avec une masse égale à 50 Terres ou plus.

Les recherches de l’équipe de Berne supposent que la 9e Planète s’est formée à partir du même disque dense de poussière et de gaz que le reste de notre système solaire. Mais selon d’autres chercheurs, elle pourrait, en théorie, avoir des origines plus exotiques.

Alexander Mustill de l’Observatoire de Lund, en Suède, et ses collègues ont suggéré que ce monde lointain pourrait être une exoplanète qui s’est formée autour d’une étoile à proximité et qu’elle aurait ensuite été « volée » par notre Soleil.

Mais d’autres scientifiques, y compris Brown et Batygin, estiment qu’il est parfaitement possible pour la 9e planète d’être issue du même maelström qui a produit les autres mondes dans notre voisinage cosmique.

Brown et Batygin ont déclaré que la 9e planète aurait pu être le noyau d’une géante gazeuse qui aurait été éjectée du système solaire interne au début de sa formation.

En outre, Agnès Fienga de l’Observatoire de la Côte d’Azur en France et ses collègues ont présenté des preuves qu’une neuvième planète pourrait mieux expliquer l’attraction gravitationnelle de la sonde de la NASA qui explore Saturne, Cassini, et qui l’aurait ainsi dévié de sa trajectoire.

(MAJ 11/04) Une récente déclaration de la NASA a discrédité la théorie ci-dessus, en affirmant que la sonde n’avait connu aucune déviation de trajectoire inexpliquée depuis qu’elle orbite Saturne, en 2004.

L’étude publiée dans la revue Astronomy and Astrophysics : Evolution and Magnitudes of Candidate Planet Nine.