La planète X
La planète X est le nom donné à une planète hypothétique du Système solaire située au-delà de Neptune.
Après la découverte de cette dernière en 1846, la question de l'existence d'une autre planète au-delà de Neptune commenca à émerger. La recherche débute alors dans le milieu du XIXe siècle et culmine au début du XXe avec Percival Lowell qui proposa l'hypothèse de la Planète X pour expliquer des contradictions apparentes dans les orbites des planètes géantes gazeuses, en particulier Uranus et Neptune. Il émit ensuite l'hypothèse que la gravité d'une neuvième planète invisible qui prendrait 25000 ans ou 3600 ans à faire le tour de son orbite et qui perturberait Uranus pourrait causer ces irrégularités.
La découverte de Pluton par Clyde Tombaugh en 1930 semble valider l'hypothèse de Lowell, et Pluton est officiellement considérée comme la neuvième planète. En 1978, elle a été jugée trop petite pour que sa gravité puisse affecter les géantes de gaz. La recherche d'une dixième planète commenca alors mais elle fut abandonnée dans les années 1990 à la suite d'une étude des mesures effectuées par le vaisseau spatial Voyager 2 qui a constaté que les irrégularités de l'orbite d'Uranus seraient dues à une légère surestimation de la masse de Neptune. Après 1992, la découverte de nombreux petits objets glaciaux avec des orbites semblables ou même plus larges que Pluton a conduit à un débat quant à savoir si Pluton devait rester une planète, ou si elle et ses voisins devaient, comme les astéroïdes, avoir leur propre classe. Bien que certains des plus grands membres de ce groupe aient été initialement décrits comme des planètes, en 2006, l'Union astronomique internationale a reclassé Pluton et ses grands voisins comme planètes naines, ne laissant que huit planètes dans le système solaire.
Aujourd'hui, la communauté astronomique reste sceptique quant à l'existence de la planète X telle qu'elle fut envisagée initialement, mais le concept est régulièrement relancé par certains astronotes pour expliquer d'autres anomalies observées à l'extérieur du Système solaire. Des hypothèses de l'existence d'autres planètes trans-neptuniennes ont également été émises, en s'appuyant sur des preuves différentes, la plus récente étant la Planète Neuf.
Le cas de l'astronome Français
En 2003, en france, Science et Vie a publié un article éclairant de récentes découvertes dans la ceinture de Kuiper. Valérie Greffos y affirme alors que notre système solaire compterait une planète de plus, restée non découverte encore aujourd'hui.
Son affirmation est basée sur les déclarations d'un astronome de l'observatoire de la Côte d'Azur réputé, Alessandro Morbidelli, qui estimait très probable de découvrir un jour une nouvelle planète de la taille de Mars près de l'obite de Neptune.
Par ailleurs, de nombreux astronomes et astrophysiciens, ayant concentré leurs travaux sur la ceinture d'astéroïdes et sur l'origine de notre lune, pensent que la théorie d'une collision céléste est de plus en plus inévitable.
C'est en analysant la trajectoire de la sonde Cassini avec le prisme de la relativité générale, qu'un groupe de spécialistes français de la mécanique céleste pense avoir detecté une région au-delà de Pluton où chercher la mystérieuse Planète X.
Une équipe d’astronomes français de l’Observatoire de Paris et de l’Observatoire de la Côte d’Azur a publié un article fascinant sur arXiv qui implique la théorie d’Einstein dans la chasse à la planète X. En analysant les mouvement étranges de certains objets de la ceinture de Kuiper, Batygin et Brown avaient annoncé que le Système solaire devait surement compter une neuvième planète. Pour expliquer les perturbations gravitationnelles qui confinent les orbites des petits corps célestes contenu dans la ceinture aux paramètres orbitaux anormaux, les chercheurs ont proposé l'existence d'une planète massive (jusqu'à dix fois la Terre) et très éloignée, tournant sur une vaste orbite très elliptique, avec demi-grand axe (la moitié de la largeur maximale de l'ellipse) d’environ 700 unités astronomiques (UA).
Sur le plan théorique, son existence semble possible.
Pour les chercheurs, cette planète serait difficilement détectable car elle passe la plus part de son temps à environ un centième d’année-lumière du Soleil ce qui la rend très peu lumineuse en plus du fait que sa longue orbite la rende quasi immobile sur la voûte céleste. Il n’est donc guère étonnant que cette neuvième planète hypothétique ait pu jusqu’ici être confondue avec une étoile. De plus, si son orbite est relativement bien précisée, on ignore en revanche à quel endroit de cette immense trajectoire elle se trouve aujourd'hui et donc sur quelle période elle sera plu facilement observable ni sur quelle zone concentrer les recherches.
C’est là qu’entrent en scène Agnès Fienga (astronome à l’Observatoire de la Côte d’Azur), Jacques Laskar (Astronome à l’Observatoire de Paris, directeur de recherche au CNRS) et leurs collègues qui développent depuis 2003 un modèle dynamique de l’éphéméride planétaire et lunaire appelé INPOP (Intégration Numérique Planétaire de l’Observatoire de Paris). Il fait usage de la théorie de la relativité générale d’Einstein via les fameuses équations EIH. Publiées en 1938 par Albert Einstein, Leopold Infeld et Banesh Hoffmann, elles permettent des calculs plus précis que ceux de la théorie de Newton pour les mouvements des planètes. Les champs de gravitation des corps célestes y sont supposés peu intenses et les mouvements lents par rapport à la vitesse de la lumière. En bonus, les travaux du trio avaient montré que les lois de la mécanique de Newton, plus précisément l’équation du mouvement d’un corps selon une géodésique de l’espace-temps, étaient en fait une conséquence des lois relativistes du champ de gravitation.
Les équations d'Einstein–Infeld–Hoffmann
Utilisées depuis des décennies pour prédire les mouvements fins des sondes spatiales à grandes distances du Soleil.
On peut aussi traquer précisément les mouvements de Cassini avec les radiotélescopes, de sorte que l’on peut maintenant s’en servir pour calculer la distance entre la Terre et Saturne avec une incertitude de l’ordre de 100 m. Plus généralement, on peut donc se servir de la sonde et du modèle INPOP pour poser des contraintes sur l’existence de la planète X au-delà de Pluton.
C’est précisément ce que les chercheurs français ont fait : selon eux, elle ne peut pas se trouver actuellement sur certaines portions de son orbite supposée. Mais elle se trouve probablement dans une qu’ils ont déterminée. Cela devrait donc faciliter la tâche des astronomes qui sont partis à la recherche de la neuvième planète avec le télescope Subaru car la portion de ciel à fouiller est plus petite. Selon les chercheurs, il devrait être possible de faire mieux si la mission Cassini est prolongée jusqu’en 2020 car les données accumulées rendront les déterminations des orbites encore plus précises.
Ne vous en faites pas, nous poursuivons nos recherches pour vous apporter toujours plus de mystères ...