Mystère de la neuvième planète: les scientifiques se rapprochent de la découverte

Bien au-delà des huit planètes du système solaire, même au-delà de Pluton et des planètes naines miniatures, un nouveau monde important pourrait se cacher, appelé la «neuvième planète». Peu de découvertes peuvent être aussi sensationnelles qu'une autre planète en orbite autour du soleil, c'est pourquoi ce sujet sert de Saint Graal aux astronomes - et au cours de plusieurs siècles, ils ont réussi à faire une telle découverte à quelques reprises. Jusqu'à présent, personne ne sait où ce monde éphémère peut être localisé, ni même s'il existe réellement. Mais dans la course à la découverte, les chercheurs rétrécissent leur espace de recherche en fonction de l'influence du corps céleste sur le système solaire, et la zone de l'espace où la planète devrait être recherchée a été réduite d'environ la moitié par rapport à l'état qui était il y a quelques mois.Lors d'une réunion de l'American Astronomical Society of Planetary Sciences et du Congrès européen des sciences planétaires, les scientifiques ont décrit en détail leurs dernières réalisations dans ce domaine.

En janvier, les astrophysiciens du California Institute of Technology Konstantin Batygin et Michael Brown ont montré des preuves de l' existence d'une grande neuvième planète non découverte. À partir de leurs modèles informatiques, il s'ensuit que l'action gravitationnelle de cette planète peut expliquer les orbites étranges et inclinées de plusieurs objets de la ceinture de Kuiper - un ensemble d'objets de glace qui habitent les confins du système solaire. Les scientifiques se battent pour que le droit soit le premier à découvrir la neuvième planète à l'aide des plus grands télescopes de la Terre, comme le télescope Subaru à Hawaï.

Batygin et Brown fixent des limitessur la masse possible de la planète et l'emplacement de son orbite - où les observations précédentes pourraient la manquer. Selon leurs calculs, sa masse est de 5 à 20 terrestre - ce qui est essentiel pour comprendre les dimensions approximatives d'un objet recherché. Ils croient également que son orbite est inclinée de 30 degrés par rapport au plan du système solaire - une zone relativement mince et plate dans laquelle huit planètes principales tournent. Ils suggèrent également que maintenant la planète est la plus éloignée du Soleil, dans l'hémisphère nord du ciel, et que le rayon de son orbite allongée se situe en moyenne entre 380 et 980 UA

Mais ces estimations capturent toujours un secteur du ciel d'environ 1500 degrés carrés, selon l'astronome Scott Sheppard du Carnegie Institute of Science, ainsi que l'astronome Chadwick Trujillo qui a suggéré l'existence d'une neuvième planète en 2014. À titre de comparaison, la pleine lune occupe 0,2 degré carré du ciel nocturne. La couverture du ciel décrite par Sheppard correspond à environ 20 observations nocturnes avec le télescope Subaru, «et y avoir accès pendant sept nuits par an, il s'avère que vous devez attendre trois ans - puis, s'il ne pleut pas», explique Sheppard.

La stratégie de la course est de réduire la zone de recherche en éliminant les possibilités théoriques. Selon Batygin, dans un ensemble de 100 simulations informatiques à haute résolution encore publié, Brown et lui ont réduit la recherche de la neuvième planète à un morceau de ciel mesurant 600 à 800 degrés carrés. Premièrement, ils ont construit un modèle pour l'évolution du système solaire sur 4 milliards d'années, en se concentrant sur la façon dont la gravité des plus grandes planètes - Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et la Neuvième planète - pourrait construire les orbites de milliers d'objets aléatoires de la ceinture de Kuiper (DIC). «Nous recherchons tout ce que la neuvième planète fait avec le système solaire», explique Brown.

Afin de clarifier l'orbite probable de la planète, les chercheurs ont comparé les résultats de la simulation avec l'état réel de la ceinture de Kuiper. «Notre travail a montré un système solaire synthétique qui ressemble beaucoup au vrai», explique Batygin. "Ma confiance dans l'existence de la neuvième planète a presque pris forme - après tout, les résultats des calculs coïncident si bien avec les observations."

D'autres stratégies incluent l'exploration des effets gravitationnels possibles de la neuvième planète sur d'autres corps célestes. Les astronomes Yuri Medvedev et Dmitry Vavilov de l'Institut d'astronomie appliquée de l'Académie des sciences de Russie ont étudié pour la première fois 768 comètes entrant dans le système solaire, notant que cinq d'entre elles pouvaient se rapprocher de la neuvième planète dans le passé et, en raison de leur attraction, changer leur cours. Leur analysesuggère que "la neuvième planète pourrait attirer ces comètes dans le système solaire", explique Vavilov. «Nous pensons que les comètes peuvent aider à réduire le champ de recherche de la neuvième planète. La découverte de comètes supplémentaires serait également utile. » Sheppard prévient qu'il est nécessaire «d'utiliser les comètes avec prudence pour rechercher la neuvième planète, car de nombreuses forces peuvent influencer leurs orbites. Mais malgré mon scepticisme, cela peut aider. »

Analyse de Plutoneffectuée par les astrophysiciens Matthew Holman et Matthew Payne [Matthew Holman et Matthew Payne] de leur centre astrophysique de Harvard-Smithsonian n'a trouvé aucune preuve pour ou contre l'existence de la neuvième planète. En particulier, cela était dû à de mauvaises vieilles photographies d'archives de Pluton, dit Holman, ce qui rend difficile de voir si Pluton se déplaçait en orbite d'une manière qui pourrait confirmer la présence ou l'absence d'une neuvième planète. Mais il affirme que les données de haute qualité sur Saturne obtenues à partir du réseau terrestre de radiotélescopes qui surveillent le vaisseau spatial Cassini sont prometteuses et coïncident avec les calculs de Batygin et Brown.

De plus, selon Holman, une analyse des changements dans l'orbite de Mars peut aider dans la recherche de la neuvième planète. Bien que la planète devrait avoir moins d'influence sur Mars que sur Saturne - puisque Mars est plus proche du Soleil et y est plus fortement associée, il y a plus de satellites artificiels gravitationnels sur Mars, et ils observent la planète rouge plus longtemps, donc "leurs observations sont beaucoup plus précises", dit Holman. En outre, "Cassini fournit des données avec une précision de dizaines de mètres, et les distances entre la Terre et Mars sont mesurées avec une précision de mètres."

Des preuves plus fortes de l'influence de la neuvième planète peuvent être trouvées dans la durée de la révolution des corps restants autour du Soleil. Par exemple, quatre OPK avec les orbites les plus longues circulent selon le schémace qui s'explique facilement par la présence de la neuvième planète, comme le dit l'astronome Renu Malhotra, directeur de l'astrophysique théorique à l'Université d'Arizona à Tucson. Son travail avec deux collègues laisse entrevoir la présence de deux inclinaisons probables de l'orbite de la neuvième planète, l'une plus proche du plan du système solaire de 18 degrés et l'autre plus raide de 48 degrés. Ces informations peuvent aider à réduire une énorme zone de recherche.

Certaines études limitent tellement l'emplacement possible de la neuvième planète qu'elles peuvent complètement exclure le fait de son existence. Par exemple, bien que des études antérieures suggèrent son existence en raison de la congestion des orbites de certains DIC, l'observation d'un nombre limité de DIC ne peut donner l'impression que d'un regroupement de certaines orbites - du moins, dit un astrophysicienCory Shankman [Cory Shankman] de l'Université d'entre eux. Victoria et Samantha Lauler de la Commission de recherche d'État du Canada.

Brown soutient que lui et Batygin ont pris en compte la possibilité de telles déviations d'observation - et que d'autres preuves confirment également l'existence de la neuvième planète. Par exemple, Brown et ses collègues ont découvert que l'influence de ce monde insaisissable peut résoudre le mystère de longue date de la raison pour laquelle le plan du système solaire est incliné par rapport au soleil.

Malhotra de l'Arizona University se dit sceptique quant à la possibilité de l'existence de la planète, mais note qu'elle et ses collègues ont trouvé une inclinaison des orbites d'un DIC très éloigné qui est difficile à expliquer avec d'autres facteurs. «Le degré de déformation est tout simplement irréaliste», dit-elle. "Pour moi, c'est la preuve la plus intrigante de l'existence de la neuvième planète, de tout ce que j'ai vu."

Source: https://habr.com/ru/post/fr398847/