C'est un peu le serpent de mer du système solaire : depuis plus d'un siècle, de nombreux astronomes ont cherché une planète géante au-delà de l'orbite de Neptune, avant même la découverte de Pluton. C'est d'ailleurs la recherche de ce que l'on a longtemps surnommé "planète X", ou "dixième planète", qui a abouti à la découverte de Pluton.

La "planète X" est depuis entrée dans la légende : baptisée Nibiru par certains, du nom d'un dieu des enfers babylonien, elle a même été associée à des prophéties apocalyptiques pour 2012, des catastrophistes imaginant qu'elle allait foncer sur la Terre.

Des astronomes très sérieux ont cependant poursuivi la quête de cette planète. Dans les milieux scientifiques, on parle désormais de "Planet Nine" (Planète 9), Pluton ayant depuis été rétrogradée au rang de planète naine. L'an dernier, deux astrophysiciens européens ont d'ailleurs affirmé qu'il n'y avait non pas une mais deux planètes au-delà de Neptune.

Découverte par le "tueur de Pluton"

Pourtant, l'annonce faite aujourd'hui avec la parution d'un article dans la revue "The Astronomical Journal" ne semble pas être seulement un épisode de plus dans la quête d'une planète fantôme. Car l'un des deux astrophysiciens signataires de cette étude n'est autre que Mike Brown, célèbre pour avoir découvert plusieurs objets transneptuniens, dont les planètes naines Eris et Makémaké. Le Dr Brown s'est également illustré en publiant un ouvrage "Comment j'ai tué Pluton, et pourquoi elle l'a bien cherché", racontant comment ses découvertes ont provoqué la déclassification de cette dernière en planète naine.

Aujourd'hui, avec son ancien élève et aujourd'hui collègue au prestigieux California Institute of Technology (CalTech) Konstantin Batygin, Mike Brown pourrait fort bien signer une découverte éclipsant son rôle dans la perte (toujours contestée) par Pluton du statut de planète à part entière : celle d'une géante glacée aux confins du système solaire.

20 fois plus loin que Neptune

Brown et Batygin n'ont pas observé la nouvelle planète, mais ils ont déduit sa trajectoire en compilant de nombreuses données sur les orbites d'objets transneptuniens. Ils ont ainsi constaté que six d'entre eux parcouraient des orbites pointant dans la même direction.

"C'est un peu comme avoir six aiguilles d'une horloge, chacune avec une vitesse différente, et lorsque vous les regardez, elles sont toutes au même endroit", explique Mike Brown. De plus, ces six orbites sont inclinées de la même manière, et font un angle de 30 degrés par rapport au plan de l'écliptique, qui comprend les huit planètes connues.

Vidéo montrant les orbites d'objets de la ceinture de Kuiper, et la trajectoire calculée de la fameuse "Planet Nine" (en orange). On peut y voir la particularité de leurs orbites mise en avant par Brown et Batygin. (CalTech)

Pour les deux chercheurs, la probabilité pour que cela se produise est d'à peu près 0,007%. "Cela ne devrait pas arriver par hasard", assure Mike Brown. Les deux scientifiques se sont alors mis à la recherche de l'objet susceptible de façonner ainsi ces orbites, et jouerait un rôle similaire à celui des "lunes bergers" dont la gravitation limite les bords des anneaux de Saturne.

Ils ont alors effectué des simulations, arrivant même à prédire les trajectoires d'autres objets situés dans la ceinture de Kuiper, cette zone du système solaire riche en astéroïdes et en planètes naines, en bordure de laquelle se trouve Pluton.

Ces simulations prennent en compte "la" planète, celle dont l'orbite expliquerait l'aspect des six autres. Cette planète "théorique" se situerait très loin du Soleil, à environ 20 fois la distance Soleil-Neptune... soit plus de 600 fois la distance Terre-Soleil. A cette distance, elle mettrait entre 10 et 20 000 ans pour effectuer un seul "tour" autour du Soleil.

Cette lointaine planète serait, d'après le tandem d'astrophysiciens, d'une masse 10 fois supérieure à celle de la Terre, et très probablement une géante glacée du type d'Uranus et Neptune, tout en étant un peu plus petite qu'elles (Uranus fait environ 15 masses terrestres, et Neptune environ 17). C'est également 5000 fois la masse de Pluton...

Selon les auteurs de l'étude, cette planète géante aurait pu naître de la même manière que les quatre autres, mais aurait alors approché de trop près les "gros bras" du système solaire, Saturne ou Jupiter, qui l'auraient alors propulsée vers cette orbite lointaine.

Reste à la trouver...

Si les travaux du tandem Brown-Batygin sont exacts, il restera cependant à détecter la planète en question. Au vu de la taille de son orbite et de sa distance, cela ne sera pas une mince affaire. Mike Brown en est bien conscient, même s'il a bien entendu commencé à chercher.

"J'aimerais bien la trouver", reconnaît-il, "mais je serais aussi parfaitement heureux si quelqu'un d'autre la trouvait. C'est pour ça que nous publions cet article, nous espérons que d'autres vont être inspirés et commenceront à chercher". Mais cela pourrait prendre des années. Difficile de savoir aujourd'hui si le "tueur de Pluton" est aussi "l'accoucheur de la Planète 9"...

Le blog de Jean-Paul Fritz sur le site de "l'Obs" : Chroniques de l'Espace-Temps