Une nouvelle planète distante dans le système solaire, 2012 VP113




Deux chercheurs de l'observatoire Gemini ont découvert une nouvelle planète naine, très éloignée dans le système solaire, et dont la taille est similaire à celle de Sedna. Plus que cela, les perturbations de son orbite et de celles d'autres objets, de la ceinture de Kuiper, pourraient signer l'existence proche d'une énorme planète, de masse dix fois supérieure à celle de la Terre. Une nouvelle planète à part entière, au sein du système solaire?
Ci-contre : diagramme orbital (img : Sheppard) : en violet (externes) les orbites d'Uranus et Neptune, en orange, l'orbite de Sedna, en rouge, celle de 2012 VP113. le rond violet au centre représente le système solaire, dont le Soleil, la Terre, jusqu'à Saturne.

Un nouvel objet transkuiperien

Scott Sheppard et Chadwick Trujillo de l'observatoire Gemini, ont ainsi rapporté la découverte de 2012 VP113, un objet transneptunien, observé aux limites du système solaire. A cette distance, dans le nuage (hypothétique) d'Oort, on pense que des milliers d'objets relativement imposants peuvent se former. Jusqu'à présent, seule  l'orbite de Sedna, cependant, était connue : la plus éloignée du Soleil. Or, 2012 VP113 présente une orbite encore plus éloignée, de l'ordre de 80 UA, qui en fait l'objet le plus éloigné que l'on connaisse, qui soit néanmoins sous l'influence gravitationnelle solaire.

Sedna avait été découverte en 2003, derrière la ceinture d'astéroïdes de Kuiper, que l'on a longtemps considéré comme la limite du système solaire. Mais elle était le seul objet transkuiperien, hormis les comètes, que l'on connaissait, et dont l'orbite se situe toujours au delà de cette ceinture de Kuiper. La découverte de 2012 VP113 confirme donc ce que l'on soupçonnait : les objets de taille et de masse relativement importantes ne sont pas rares au delà de Kuiper.

L'orbite la plus proche mène 2012 VP113 à 80 UA du Soleil. Pour rappel, les astéroïdes et les planètes telluriques existent, dans le système solaire, entre 0,39 et 4,2 UA. Les géantes gazeuses s'étendent sur une portion de 5 à 30 UA, et la ceinture de Kuiper (comprenant entre autres de Pluton) s'étend de 30 à 50 UA.

Pour réaliser cette observation, Sheppard et Trujillo ont utilisé la nouvelle Dark Energy Camera (DECam) sur le téléscope NOAO du Chili, qui leur a permis de découvrir l'objet. Le téléscope Magellan du Carnegie's Las Campanas Observatory a permis quant à lui d'en déterminer l'orbite et de préciser certaines propriétés de surface. Sur la base de leurs observations, les deux chercheurs ont estimé que plus de 900 objets comparables à Sedna et VP113, d'une taille dépassant les 1000 km de diamètres, pourraient exister dans le Nuage d'Oort.

Une nouvelle planète dans le nuage d'Oort?

Certains de ces objets pourraient avoir une taille comparable à Mars et même à la Terre. Leur détection est rendue difficile par la distance : la majorité d'entre eux orbitent probablement au delà de 100 UA. Néanmoins, la similarité des orbites de Sedna et de VP113, ainsi que quelques autres objets aux frontières de la ceinture de Kuiper, suggèrent qu'un ou plusieurs objets de masse conséquente perturbent ces orbites.

S'il advenait qu'un objet unique en soit l'origine, il pourrait alors exister également, une planète aux dimensions impressionnantes, de la taille d'une super-Terre (entre 2 et 5 fois la masse terrestre), peut-être davantage, selon l'éloignement, notamment.

Trois théories s'affrontent pour tenter d'expliquer la présence du nuage d'Oort, s'il existe. La première suggère qu'une planète isolée pourrait avoir été éjectée de la zone des géantes gazeuses, emmenant avec elle de nombreux objets au delà de la ceinture de Kuiper. Une seconde hypothèse prend en compte la possibilité d'un passage proche d'un autre système solaire, dont l'interaction entre celui-ci est le nôtre aurait produit les objets du nuage d'Oort. Une troisième hypothèse, enfin, suggère que les objets du nuage d'Oort sont des objets extrasolaires capturés par le soleil peu après sa naissance.

On distingue deux nuages d'Oort, l'un interne, l'autre externe, qui commence au delà de 1500 UA, une distance littéralement astronomique, dont les éventuels objets verraient leurs orbites être perturbées par les étoiles voisines, jusqu'à parfois en être totalement modifiées, comme c'est le cas des orbites des comètes. Les objets du nuage d'Oort interne, par contre, ne semblent pas réellement très affectés par la force de gravitation des autres étoiles, et présentent des orbites plus stables.


Chadwick A. Trujillo, Scott S. Sheppard. A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units. Nature, 2014; 507 (7493): 471