Selon une étude, une cinquième planète géante aurait été expulsée par Jupiter

De jeunes astrophysiciens de l’université de Toronto qui créditent l’hypothèse qu’une cinquième planète géante a participé au développement et à l’organisation du Système solaire tel qu’on le connait aujourd’hui, ont enquêté sur les présumés coupables de son expulsion. Leurs simulations recoupées avec l’observation des satellites Callisto (Jupiter) et Japet (Saturne) pointent sans ambiguïté sur la plus massive des deux.

Y a-t-il eu dans le passé une cinquième planète géante autour du Soleil ? Depuis que cette possibilité a été proposée en 2011 par David Nesvorny pour expliquer l’organisation actuelle de notre système planétaire, de plus en plus d’astrophysiciens y songent. Des modèles n’excluent pas en effet que lors de la formation du Système solaire, il y a environ 4,5 milliards d’années, une géante glacée (comparable à Neptune) supplémentaire a pu se développer et jouer un rôle significatif dans son évolution. Toutefois une lutte fratricide se serait alors engagée avec ses congénères, comme si il n’y avait pas assez de place pour cinq. Aussi, dans le cas où ce scénario se vérifie, les chercheurs s’interrogent sur qui des deux présumés coupables, Jupiter ou Saturne, aurait provoquer son expulsion, la condamnant peut-être à errer à jamais dans la galaxie sans étoile fixe, à l’instar des rares cas d’exoplanètes orphelines découvertes (elles sont sans doute des milliards).

Selon une équipe de l’université de Toronto qui s’est penchée sur le problème, le responsable n’est autre que la planète la plus massive. « Toutes nos preuves pointent Jupiter » souligne Ryan Cloutier qui a dirigé cette étude publiée le 1er novembre dans The Astrophysical Journal. Connu dans la mythologie gréco-romaine pour être le roi des dieux, le dieu de la foudre et du tonnerre aurait-il craint qu’on lui ravisse son trône ?

jupiter par Hubble
Jupiter photographiée par Hubble le 21 avril 2014. Le rôle de la planète géante dans l’évolution de notre Système solaire fut déterminant — Crédit : NASA, ESA, A. Simon (GSFC)

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs se sont intéressés aux satellites naturels de nos deux principales planètes géantes actuelles. Selon eux, la cinquième planète géante fut éjectée après avoir été accélérée lors d’un rapprochement avec l’une de ses rivales. Libérée de ses liens gravitationnels avec le Soleil, la victime fut alors propulsée bien au-delà de l’aire d’influence de ce dernier. C’est parce que cet événement n’a certainement pas été sans conséquence sur l’environnement de la planète géante coupable que l’équipe voulut examiner attentivement les orbites de Callisto, dans le cas de Jupiter et de Japet (arborant une crête équatoriale qui évoque une noix), dans celui de Saturne. En recoupant leurs données avec les simulations numériques qu’ils ont construites à partir de leurs positions et dynamiques actuelles, les astrophysiciens ont pu établir que des deux cas étudiés, c’est la quatrième lune galiléenne de Jupiter qui conserve les traces d’une perturbation, au contraire du petit satellite de Saturne.

« En fin de compte, nous avons constaté que Jupiter est capable d’éjecter la cinquième planète géante tout en retenant une lune qui a l’orbite de Callisto, explique dans le communiqué de l’université de Toronto, Ryan Cloutier, qui y est doctorant au département Astronomy & Astrophysics. D’autre part, il aurait été très difficile pour Saturne de faire de même, car Japet serait devenu trop instable, résultant en une orbite qui serait difficile à réconcilier avec sa trajectoire actuelle. »

Il est certes encore trop tôt pour conclure à l’existence de cette géante glacée, mais ces éléments à charge contre Jupiter sont à verser au dossier. Dans celui-ci, on trouve également les enquêtes en cours sur la concentration d’environ mille corps qui constitue une sorte de noyau dans la ceinture de Kuiper. Le scénario d’une origine collisionnelle n’a pas résisté aux simulations tandis que celles qui mettent en scène une planète supplémentaire se sont montrées plus convaincantes. Pour certains, cette hypothétique planète X ne serait d’ailleurs pas vraiment sortie du Système solaire et se cacherait toujours dans ses confins. Pour l’instant, les recherches n’ont rien donné.

naine brune
Y a-t-il eu une cinquième planète géante dans le Système solaire ?
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