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Astronomie : Être ou ne pas être la Neuvième planète...

lundi 1er février 2016

Après l’enthousiasme qui a suivi l’annonce de la découverte d’une 9e planète par une équipe d’astronomes américains, le temps est venu de relativiser un peu les choses. Les astrophysiciens étant les premiers à vouloir temporiser cette grande nouvelle partie plus vite qu’une comète !! Alors où en est-on exactement ? Que sait-on de cette 9e planète ? Faut-il déjà l’inscrire dans les manuels scolaires ? Ou, ce qui me semble plus raisonnable, laisser la parole à des astrophysiciens .

Chercheur au LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) l’astronome Olivier Groussin explique comment, à partir des outils performants dont disposent les astrophysiciens depuis une vingtaine d’années, par des modèles mathématiques, des simulations par ordinateur de grands pas en avant ont été possibles en différents domaines, notamment comme c’est le cas ici en matière de planètes.

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L’astronome Olivier Groussin Chercheur au LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille)

Destimed : Que sait-ton exactement de cette 9e planète ?
Olivier Groussin : D’abord une précision s’impose, il ne s’agit pas de la découverte d’une nouvelle planète puisque personne n’a pu encore l’observer mais les astronomes disposent à ce jour de suffisamment d’éléments convergents pour supposer son existence.
Elle aurait une masse d’environ dix fois celle de la Terre, serait située à 200 unités astronomiques du soleil contre 1 unité pour la nôtre (soit 200 fois plus loin du Soleil que la Terre) et aurait un diamètre de deux à quatre fois supérieur à celui de notre "planète bleue".
Par des calculs mathématiques et les connaissances acquises, notamment depuis les années 1990, de ce que nous appelons les "Objets Transneptuniens", on peut la situer sur une orbite vingt fois plus éloignée que celle de Neptune, laquelle évolue déjà autour du soleil à une distance d’environ 4,5 milliards de kilomètres ce qui en fait la plus éloignée du système solaire, la dernière avant Pluton qualifiée elle de planète naine. Un terme que l’on emploie depuis 2006 afin d’éclaircir la classification des objets orbitant autour du Soleil.
A ce jour, cinq objets sont reconnus comme planètes naines : Cérès, Pluton, Hauméa, Makémaké et Éris.

Vous évoquez le rôle de l’observation désormais plus précise des Objets Transneptuniens dans cette "découverte" d’une 9e planète. Simple question : mais que sont ces objets ?
Ils sont situés au-delà de Neptune. D’où leur nom. A ce jour, nous en avons observé un millier environ. Ce sont des corps glacés de quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres de diamètre. Pour la glace détectée en surface, il peut s’agir de glace de méthane, de glace formée à partir d’eau, de glace d’azote. Récemment, six d’entre eux ont particulièrement attiré l’attention des astronomes, notamment Sedna (en 2003) - dont la surface est l’une des plus rouges du Système solaire- qui est d’un diamètre d’environ 1 000 kilomètres, sa distance au Soleil étant de l’ordre de 12,9 milliards de kilomètres, ce qui fait près de trois fois celle de Neptune.

Cela dit, en quoi l’identification de Sedna plaiderait-elle en faveur d’une
9e planète ?

Sedna en lui-même ne plaide pas en faveur de la 9e planète. Mais on s’est aperçu que cinq autres objets présentaient des similitudes orbitales avec Sedna, fait remarquable. D’où l’hypothèse émise par ces chercheurs de l’existence d’une Planète (par le jeu des attirances si l’on peut dire) qui aurait en quelques sortes groupé ces objets. On peut dire aujourd’hui que celle qui pourrait être la Neuvième planète évolue autour du soleil à une distance moyenne de 4,5 milliards de kilomètres. Elle est très lente ce qui lui prend pour exercer une orbite elliptique complète entre 10 000 et 20 000 ans. Faisant dix fois la masse de la Terre, c’est une planète de type gazeuse, proche de Neptune.

Alors à quand le prochain épisode... ?
La recherche est faite de progrès qui permettent d’avancer toujours plus loin. Et souvent dans des directions que l’on n’attendait pas. La mise en place de l’ELT - Europeen Large Telescope - qui est en construction au Chili permettra d’avoir des observations très profonde et donc pourquoi pas de détecter cette planète si l’hypothèse de son existence se confirme prochainement. Dans l’immédiat, pas de changement, notre système solaire ne compte officiellement que 8 planètes.
Propos recueillis par Christine Letellier

Des astrophysiciens marseillais impliqués dans la réalisation du très grand télescope européen

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Le télescope européen, baptisé E-ELT (European Extremely Large Telescope) sera le plus grand du monde, avec un miroir de 39 mètres de diamètre lorsqu’il sera mis en service en 2025 dans le désert d’Atacama, dans le nord du Chili (Photo : ESO)
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Image du Cerro Armazones au Chili, où sera installé le télescope de 39 m (E-ELT). On voit comment a été arasée une partie de la Montagne pour en assurer l’accès et son installation à 3 064 mètres d’altitude sur le mont Cerro Armagones, entre la Cordière des Andes et l’Océan Pacifique. (Photo ESO)

Le télescope européen, baptisé E-ELT (European Extremely Large Telescope) sera le plus grand du monde, avec un miroir de 39 mètres de diamètre, lorsqu’il sera mis en service en 2025 dans le désert d’Atacama, dans le nord du Chili. Il est en court de construction par l’ESO (European Southern Observatory) qui a signé un contrat avec le LAM (Laboratoire d’Astronomie de Marseille) pour la fabrication de son optique. Le miroir principal de ce télescope sera comme l’œil à facettes d’un insecte géant car il sera composé d’un millier de petits miroirs élémentaires. Le LAM est chargé de mettre au point une technique qui permettra ensuite à un industriel de fabriquer en série ce type de miroirs dans un temps raisonnable. Ce télescope, qui donnera à l’Europe la possibilité de passer devant les américains pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, permettra d’observer des astres 15 fois moins lumineux que ce que peuvent voir les plus grands télescopes actuellement en service (qui ont 10 mètres de diamètre). On espère ainsi pouvoir observer en détail des exoplanètes (planètes en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil) ainsi que les galaxies les plus lointaines de l’Univers.

Pour en savoir plus sur le système solaire...


Et pour continuer cette escapade à des millions de kilomètres de la Terre, un petit rappel et des précisions apportées par Michel Marcelin, astrophysicien au Laboratoire d’Astronomie de Marseille (LAM ). Cette neuvième planète se situerait donc 10 fois plus loin que Neptune, soit à une trentaine de milliards de kilomètres du soleil. Le système solaire est l’ensemble formé par le Soleil et les planètes qui tournent autour. Les orbites des planètes principales sont quasiment dans le même plan.

Il y a 8 planètes principales autour du Soleil, mais aussi des planètes naines. Il y a de nombreux satellites en orbite autour des plus grosses planètes. Il y a des milliers de petits corps dans le système solaire : astéroïdes, comètes. Ces corps ont des tailles très variable, de quelques mètres à quelques kilomètres, et il y a même de la poussière.

Le Soleil
C’est l’étoile la plus proche de nous. Tous les corps du système solaire sont en orbite autour du Soleil. Il s’agit d’une boule de gaz très chaud (environ 5500°C à sa surface) qui brûle depuis presque 5 milliards d’années. Dans 5 milliards d’années environ, il deviendra géante rouge et enflera jusqu’à englober l’orbite de la Terre.

Mercure
C’est la planète la plus proche du Soleil, c’est pourquoi il fait très chaud à sa surface (environ 400°C pour la partie éclairée par le Soleil) et un métal comme le plomb serait fondu à sa surface. Elle ressemble à la Lune, avec un sol couvert de cratères, et n’a pas d’atmosphère.

Vénus
Cette planète est l’astre le plus brillant du ciel après le Soleil et la Lune. Elle est visible le soir juste après le coucher du Soleil ou, le matin, juste avant le lever du Soleil. Son atmosphère, essentiellement composée de gaz carbonique, est irrespirable pour nous, et provoque un effet de serre tel que la température au sol avoisine les 450°C.

La Terre
Appelée la planète bleue du fait des océans qui couvrent les ¾ de sa surface, c’est la seule planète du système solaire sur laquelle l’eau existe à la fois sous ses trois formes (solide, liquide et gaz). C’est aussi la seule qui abrite la vie. C’est aussi la seule des quatre planètes proches du Soleil qui ait un satellite de grande taille (la Lune).

Mars
Sa couleur orange est due à de l’oxyde de fer (comme la rouille). Cette planète a des calottes polaires qui sont un mélange de gaz carbonique solidifié (car la température y descend en dessous de -90°C) et de glace d’eau. Elle a aussi des volcans géants (plus de 20 km d’altitude). On pense qu’il y a eu de l’eau liquide à sa surface dans le passé.

La ceinture d’astéroïdes
Entre Mars et Jupiter se trouvent des milliers de petits corps rocheux irréguliers : les astéroïdes. Certains ont environ 100 km ou 200 km de diamètre (le plus gros, Cérès, approche même 1 000 km et a été classé comme planète naine), mais d’autres sont de tout petits cailloux.

Jupiter
C’est la plus grosse planète du système solaire, elle pourrait contenir plus de 1000 fois la Terre. Elle est essentiellement composée de gaz et, sous son épaisse atmosphère, se trouve un océan liquide. Elle a plus de 60 satellites en orbite autour d’elle ; les quatre plus gros, de taille comparable à la Lune, sont observables avec de simples jumelles.

Saturne
Un peu plus petite que Jupiter, elle est également connue depuis l’antiquité car elle est bien visible à l’œil nu. Elle est surtout connue pour son système d’anneaux, bien visible avec un petit télescope. Sa composition est comparable à celle de Jupiter (gaz et liquide).

Uranus
Découverte en 1781 par l’anglais Herschel, elle fait partie des planètes géantes du système solaire, comme Jupiter et Saturne. Son diamètre est la moitié de celui de Saturne et elle est également entourée d’anneaux. Son axe de rotation, ainsi que ses anneaux, sont basculés de presque 90° par rapport au plan moyen du système solaire.

Neptune
Découverte à partir des calculs de l’astronome français Le Verrier, en 1846, elle est très comparable à Uranus, en taille comme en composition, et possède elle aussi des anneaux. La couleur bleue dominante de ces deux planètes est due à la présence de méthane dans leur atmosphère.

La ceinture de Kuiper
Au delà de Neptune, on rencontre une deuxième ceinture d’astéroïdes (baptisée "ceinture de Kuiper" du nom du hollandais qui a supposé son existence). Après Pluton, découverte en 1930 et classée comme planète naine, il a fallu attendre 1992 pour découvrir d’autres corps au-delà de Neptune. On en connaît maintenant plus de mille, dont Eris qui est une planète naine plus grosse que Pluton.

Les comètes
Les comètes sont de grosses boules de neige sale de plusieurs kilomètres de diamètre. Elles tournent autour du Soleil en suivant des orbites très allongées. Lorsqu’une comète se rapproche du Soleil, la boule de neige fond et une queue brillante, de gaz et de poussières, se développe à partir de la comète.

N.B. Les chiffres ci-dessus sont ceux de la 1ère édition de « L’Astronomie » et ont été légèrement changés dans les éditions suivantes.

Les chiffres actuels (janvier 2011) pour les diamètres équatoriaux, tirés de Wikipédia, sont les suivants :

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