Comme le recherchez “Planète Neuf« Dans le système solaire externe, de nouvelles recherches suggèrent qu’il pourrait y avoir une jumelle terrestre enfouie profondément dans les terres gelées de la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune.
Les astronomes ont eu du mal à expliquer toutes les propriétés des objets transneptuniens (TNO). Il s’agit généralement de petits corps glacés qui gravitent autour du Soleil au-delà de l’orbite de Neptune, généralement avec des orbites supérieures à 30 unités astronomiques (UA). (Une UA est la distance moyenne entre la terre et le soleil: environ 93 millions de miles, ou 150 millions de kilomètres.)
Les TNO représentent les bits restants du formation du système solaire qui ont été rejetés aux limites extérieures du système au cours des premières années chaotiques de la création planétaire. En raison de l’extrême difficulté de découvrir et de cartographier des objets aussi petits, distants et faibles, les TNO connus (qui représentent un très petit échantillon de tous les objets en orbite à cette distance) ont des propriétés étranges qui défient actuellement une explication cohérente et cohérente.
Premièrement, environ 10 % de tous les TNO sont « détachés », ce qui signifie qu’ils n’ont aucune relation orbitale avec Neptune. Bien que Neptune soit la plus petite des planètes géantes, elle constitue la force gravitationnelle dominante dans le système solaire externe. Il est étrange que tant de TNO n’aient aucun mouvement contrôlé ou influencé par Neptune, puisque les modèles de formation du système solaire prédisent généralement qu’il devrait rester beaucoup moins de TNO détachés à ce jour.
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Deuxièmement, il existe une grande population de TNO – environ quelques pour cent – qui ont des inclinaisons orbitales très élevées, ce qui signifie qu’ils tournent autour de la Terre. Soleil à un angle supérieur à 45 degrés. Encore une fois, les modèles de formation du système solaire ont du mal à disperser autant d’objets sur des orbites aussi extrêmement obliques.
Ensuite, il existe des TNO dotés de très grandes orbites qui sont simplement appelés « extrêmes ». L’exemple le plus connu est Sedna, une petite planète dont l’approche la plus proche du Soleil est d’environ 76 UA et qui en est à plus de 900 UA à son point le plus éloigné. Des travaux extrêmes comme celui-ci nécessitent de nombreux ajustements et poussées par gravité, et ils sont difficiles à obtenir la gravité des planètes connues pour expliquer ces objets extrêmes.
Enfin, certains TNO sont coincés dans des résonances orbitales avec Neptune, ce qui signifie qu’ils effectuent une seule orbite pour chaque nombre entier d’orbites de Neptune. Certaines de ces orbites sont stables depuis des milliards d’années, malgré l’attraction gravitationnelle que d’autres ont acquise au sein de la population TNO.
Une théorie cohérente du système solaire externe devrait être capable d’expliquer toutes ces observations contradictoires, et c’est là que deux chercheurs, rapportant leurs résultats dans un article de The Astronomical Journal, ont trouvé une opportunité intéressante.
Dans le passé, des chercheurs ont suggéré qu’une immense planète se cachait dans un environnement extrêmement lointain. système solaire (comme des centaines d’UA). Cependant, ces arguments portaient principalement sur le comportement d’une poignée d’OTN extrêmes. Le problème est que la présence d’une planète immense – quelque chose qui rivalise avec Neptune ou même plus grande – déroute tellement les autres TNO qu’elle viole notre compréhension de leurs penchants et de leurs relations avec Neptune.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont effectué des centaines de simulations de la formation du système solaire. Le premier système a probablement produit 10 à 100 planètes avec au moins la masse de la terre au-delà de l’orbite de Neptune. La plupart de ces planètes ont été complètement expulsées du système solaire par la mécanique gravitationnelle complexe des planètes restantes. Mais une poignée d’entre eux ont peut-être réussi à survivre et pourraient même continuer jusqu’à ce jour.
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Les chercheurs ont découvert qu’une seule planète pèse entre 1,5 et trois fois celui de la Terre. SolLa masse de la planète pourrait se cacher dans le système solaire externe, où elle vit sur une orbite comprise entre 250 et 500 UA. Cela placerait la planète fermement au centre Ceinture de Kuiperqui autrement se compose uniquement de planètes mineures, telles que Pluton et Sedna, et d’innombrables corps glacés plus petits.
Cette hypothétique grande planète, si elle était placée sur une orbite avec une inclinaison de 45 degrés, pourrait expliquer le comportement collectif bien connu des TNO : comment certains d’entre eux se détachent de Neptune tandis que d’autres sont coincés dans des résonances, les grands angles de certains de leurs orbites et la nature extrême d’une petite population de TNO.
Cependant, il n’existe aucune preuve de l’existence de cette planète à l’échelle de la Terre ou de toute autre nouvelle planète proposée dans la ceinture de Kuiper. Jusqu’à présent, nous n’avons affaire qu’à l’étrange danse orbitale des TNO sombres et lointains. Mais c’est certainement un signe intrigant et l’un des meilleurs moyens d’expliquer toutes les preuves disponibles.
Les prochaines étapes pour les chercheurs consistent à développer des modèles plus détaillés afin qu’ils puissent commencer à prédire où cette planète de masse terrestre proposée pourrait se trouver sur son orbite et à élaborer des plans pour une campagne d’observation visant à la rechercher.