Quand j'étais enfant, le système solaire était simple. Il y avait neuf planètes et elles tournaient toutes plus ou moins en cercle autour du soleil. Ce même schéma composé d’un soleil et d’une poignée de planètes s’est répété encore et encore dans toute notre galaxie, et ces galaxies constituent l’univers. C'est une belle histoire facile à comprendre, et bien sûr, c'est une excellente première approximation, sauf peut-être cette histoire des « neuf planètes », qui n'était qu'un hasard que nous examinerons sous peu.
Ce qui s'est passé depuis, cependant, c'est que les télescopes se sont considérablement améliorés et que de nombreux autres corps de toutes sortes ont été découverts dans le système solaire, ce qui est impressionnant. Mais en tant qu’observateur occasionnel de l’astronomie, j’ai abandonné tout espoir de m’en tenir à un simple modèle mental. Le système solaire est tout simplement trop bizarre.
Les Anciens et les astéroïdes
C'est probablement la faute de Platon. Alors que tous les astronomes anciens, des Babyloniens aux Égyptiens, avaient remarqué que certaines étoiles semblaient errer par rapport aux autres, c'est Platon qui postula que les étoiles fixes étaient situées sur une sphère et les planètes sur une autre. . C'est aussi simple que possible.
Ptolémée remarqua que certaines planètes semblaient se tortiller au cours de leurs pérégrinations et brisa la sphère planétaire en affirmant que les planètes suivaient des épicycles et que chaque planète avait le sien. D'autres ont proposé des épicycles sur les épicycles, mieux adaptés aux données, mais créant un système très compliqué. Copernic réussit plus tard à réduire les épicycles, expliquant le mouvement des planètes en plaçant le soleil au centre du système solaire. Mais il a fallu attendre Kepler pour que nous ayons à nouveau un système vraiment simple : les six planètes, y compris désormais la Terre, tournaient toutes autour du soleil selon des ellipses. Propre et net; le contraire de bizarre.
Lorsque la septième planète, Uranus, a été découverte, ce n’était qu’une complication mineure : juste une chose de plus que nous avions déjà comprise. Idem la huitième planète, Cérès, en 1801. Et puis la neuvième, Pallas, en 1802. Et puis la dixième planète, Junon, en 1804 et la onzième, Vesta en 1807. Attendez, quoi ?
Aujourd’hui, nous appellerions ces quatre planètes des « astéroïdes », mais pendant environ 50 ans, elles étaient des planètes légitimes à part entière – sauf qu’elles partageaient toutes essentiellement la même orbite, ce qui ne correspondait pas du tout à notre schéma mental. Je ne sais pas si c'est avec soulagement ou exaspération que, même si de plus en plus d'objets ont été découverts dans les années 1850, ils ont tous été collectivement rétrogradés de leur statut de « planète » et n'ont plus jamais été évoqués dans les cours d'astronomie des écoles primaires. Notre modèle mental du système solaire était une fois de plus simple.
Mais les astéroïdes sont géniaux. Vesta, par exemple, a subi une gigantesque collision et on pense que plus de 15 000 minuscules astéroïdes sont des morceaux qui se sont séparés, dont certains tombent sur la terre sous forme de météorites. De cette façon, Vesta est l’enfant emblématique de l’étrange système solaire, même parmi les astéroïdes enfants emblématiques. Et c’est pourquoi la NASA a récemment envoyé des sondes sur Psyché et sur les astéroïdes troyens.
Pluton et les TNO
À la même époque que les découvertes d’astéroïdes, la huitième planète du système solaire, Neptune, a été découverte. La géopolitique de sa découverte est un sujet fascinant, mais d’après notre modèle mental du système solaire, ce n’était qu’une autre planète.
Vient ensuite Pluton. Découverte en 1930, c'était une planète jusqu'en 2006. C'était une planète quand j'étais enfant, et même si son orbite croisait celle de Neptune, nous n'y avons jamais pensé. Son orbite l'emmène entre 30 et 50 fois plus loin du soleil que la terre et dure environ 250 ans. C'est un étrange hasard de l'histoire que nous l'ayons découvert alors que les télescopes devenaient suffisamment puissants et qu'il se rapprochait de plus près. Mais pendant 76 glorieuses, nous nous sommes persuadés que c'était une planète, car neuf ne nous paraissaient pas de trop.
Jusqu’à ce que, comme pour les astéroïdes, nous en découvrions davantage. Les télescopes et leurs capteurs sont devenus suffisamment puissants à la fin des années 1990 et au début des années 2000 pour commencer à étudier davantage ce que nous appelons aujourd'hui les objets trans-neptuniens (TNO). Et il y en a beaucoup. Il existe une grande variété d’objets dans la ceinture de Kuiper – un disque comme la ceinture d’astéroïdes, mais environ 100 fois plus massif. La ceinture de Kuiper abrite des choses comme des comètes proches qui ont des orbites incroyablement elliptiques qui les rapprochent suffisamment de nous pour être visibles, mais aussi des planètes naines qui sont suffisamment grandes pour être arrondies par leur propre gravité, et dont certaines ont même des lunes.
C'est uniquement par chance, et parce que Pluton est très réfléchie, que nous l'avons trouvé en premier. Si le développement du télescope humain avait été retardé de cent ans, il aurait été plus éloigné et peut-être qu'un autre TNO aurait été découvert en premier. Par exemple, Éris est plus grande, plus lourde et, depuis que New Horizons a survolé Pluton, c'est le plus grand corps du système solaire que nous n'avons pas visité. (Arrokoth, un autre TNO, a également bénéficié du traitement New Horizons et est probablement l'objet le plus étrange que nous ayons visité.)
Le point avec les TNO : juste à l'extérieur du rayon de ce qui apparaît sur l'affiche du système solaire de mon fils se trouvent des milliers d'objets connus, et potentiellement des dizaines ou des centaines de milliers d'objets inconnus qui sont suffisamment grands pour être vus avec les télescopes d'aujourd'hui. Certaines sont des « planètes » même si ce ne sont pas des planètes, certaines sont des comètes, certaines nécessitent une classification. Mais les choses sont bizarres dans la ceinture de Kuiper.
Centaures
Plus près de chez nous, entre les orbites de Jupiter et de Neptune, on trouve les centaures, ainsi nommés car ils sont à mi-chemin entre les astéroïdes et les comètes, et à mi-chemin entre la ceinture d'astéroïdes et la ceinture de Kuiper.
Comme Pluton, le premier centaure jamais découvert a été rapidement qualifié de planète dans la presse populaire, lors de sa découverte en 1977. Cette « dixième planète » a été nommée Chiron. (Je prends l'ironie du fait que ni la neuvième ni la dixième planète ne résisteraient plus de 30 ans comme preuve solide de l'hypothèse d'un système solaire étrange.) D'après des images récentes du télescope, Chiron pourrait être la deuxième plus grande « planète » du monde. système solaire doté d'un système d'anneaux.
Comme les TNO, il existe de très nombreux centaures connus, la grande majorité ayant été découverts depuis 2010. Et comme les TNO, nous devons notre connaissance des centaures aux performances accrues des télescopes. Le projet hawaïen Pan-STARRS en a découvert environ la moitié. Certains pensent que Phoebe, la lune de Saturne, est un centaure capturé, ou que Cérès, l'ancienne huitième planète, en était une.
Avec la découverte des centaures, les zones étranges du système solaire ne se limitent plus à la ceinture d'astéroïdes au milieu et à la ceinture de Kuiper « à l'extérieur », mais aussi aux centaures qui virevoltent entre les deux.
Lunes étranges et objets géocroiseurs
Il n’y a sûrement rien d’étrange dans le système solaire plus proche de chez nous que les astéroïdes, n’est-ce pas ? Par exemple, sur notre orbite, il n’y a que nous et la lune, n’est-ce pas ? Eh bien, cela dépend de votre définition de « lune ».
Kamoʻoalewa semble être un morceau de notre Lune qui a été ébréché il y a des millions d'années, mais qui est piégé par la gravité terrestre depuis plus d'un siècle. Compte tenu de la dynamique, Kamo'oalewa sera avec nous pendant encore au moins 100 ans. La mission chinoise Tianwen-2 pourrait se rendre à Kamo'oalewa, et nous saurions alors avec certitude si elle est fabriquée à partir de la lune.
Kamo'oalewa n'est pas notre seul quasi-satellite : 2023 AH13 semble faire le tour de la Terre de manière stable sur une orbite qui s’étend respectivement à mi-chemin entre Vénus et Mars. (Notez les noms hawaïens ? C'est encore Pan-STARRS.) Alors ne dites pas « lune », mais peut-être « quasi-lune ». Ces objets étranges sont suffisamment nouveaux pour que nous n’ayons pas encore de nom, mais nous en découvrirons certainement davantage dans un avenir proche.
De plus, il s’avère que sur les quelque 12 millions d’astéroïdes dont nous connaissons les orbites, quelque 35 000 se trouvent sur des orbites qui les placent à l’intérieur de 1,3 UA du soleil. (Une unité astronomique est le rayon de l'orbite terrestre autour du soleil.) Parmi ceux-ci, environ 1 600 ont une probabilité non nulle d'entrer en collision avec la Terre.
En effet, le deuxième survol le plus rapproché de la Terre a eu lieu il y a à peine deux semaines. (Spoiler : c'est raté.) 2024 LH1 tournait visiblement lorsqu'il passait au-dessus de sa tête, ce qui a été observé en «clignotant» 3,7 fois par seconde. L’approche la plus proche enregistrée remonte à 2020, et elle ne nous a manqué que de 370 km. Il se serait probablement désintégré dans l'atmosphère, mais comme pour les TNO et les centaures, nos télescopes témoignent que ce quasi-accident a été remarqué. Le survol le plus rapide ? Ce ne serait absolument pas un vaisseau spatial 'Oumuamua.
L'univers étrange
Comme pour tous les modèles simples, le modèle des planètes en orbite autour du soleil du système solaire est incomplet. Au cours des deux cents dernières années, plus de planètes ont été ajoutées et soustraites à la liste que nous n’en avons. Mais il ne s'agit pas seulement des planètes : la raison pour laquelle Cérès, puis plus tard Pluton, a été retiré de la liste était la découverte de classes d'objets entièrement nouvelles qui sont des centaines, voire des millions de fois plus nombreuses que huit ou neuf planètes. Et nous les trouvons partout où nous regardons, pas seulement dans les « ceintures ». À mesure que notre astronomie d’observation s’améliore, le système solaire devient de plus en plus étrange, et les vingt dernières années ont vu cette étrangeté s’accélérer.
Et ce n'est que le système solaire. Ne nous lancez pas dans les planètes voyou qui errent complètement sans aucun soleil. Il se passe bien plus de choses que nous ne le pensons ou que nos systèmes ordonnés aiment l'admettre. À ce stade de l’astronomie, il est plus probable que nous découvrions une toute nouvelle classe d’objets plutôt qu’une neuvième planète. Alors continuez à lever les yeux et gardez l’esprit ouvert. Aidez à garder l'univers bizarre !
