Une équipe d'astronomes vient de découvrir, aux confins du système solaire, un petit corps — baptisé temporairement Buffy, 2004 XR190 étant sa dénomination officielle — qu'on pourrait qualifier de grain de sable tant il remet en cause les théories de l'évolution du système solaire.
• Au-delà de Neptune, se situe une région du ciel appelée ceinture de Kuiper Ÿ composée de plusieurs parties distinctes. La première, située entre 30 et 50 unités astronomiques (ua*), est habitée d'objets aux orbites circulaires. La seconde, encore plus éloignée du Soleil, est, semble-t-il, quasi désertique. Et les rares objets qu'on y a détectés jusqu'à présent ont des orbites excentriques (non circulaires). Cette trajectoire particulière est le plus souvent due à l'action de Neptune qui rejette l'objet vers l'extérieur par un effet de fronde gravitationnelle. Or Buffy, qui est localisé à 58 ua, dans la seconde partie de la ceinture de Kuiper, a, lui, une orbite circulaire. Pour compliquer un peu plus, celle-ci est très inclinée (47°) par rapport au plan de l'écliptique.
• Or, la théorie en vigueur actuellement pour expliquer la genèse de notre système solaire postule que les grosses planètes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) étaient à l'origine beaucoup plus proches du Soleil et entourées d'une ceinture de planétésimaux, des petits corps dont le diamètre est compris entre 100 et 1 000 km. À l'instar d'un jeu de billes, les champs gravitationnels engendrés par les planètes auraient éjecté certains de ces planétésimaux hors de leur disque, soit vers le Soleil, soit vers l'extérieur du système. En réaction et selon les préceptes de la mécanique newtonienne, les planètes se seraient lentement déplacées réciproquement en s'éloignant du Soleil (Neptune, Uranus et Saturne) ou en se rapprochant (Jupiter).
Tous les objets situés au-delà de 48 ua, c'est-à-dire au-delà de la ceinture classique de Kuiper, devraient donc, selon cette théorie, avoir subi l'influence gravitationnelle de Neptune et posséder une orbite à forte excentricité.
• La première pierre d'achoppement pour accepter totalement cette théorie est donc la découverte de Buffy, avec son orbite circulaire et son demi-grand axe (la moitié du grand axe d'une ellipse) à 58 ua, dont la présence doit être expliquée. Un autre détail avait mis la puce à l'oreille des chercheurs : si seuls les objets à forte excentricité ont un demi grand axe supérieur à 48 ua, alors ils passeraient le plus clair de leur temps dans cette zone. Or, ils étaient le plus souvent observés à l'intérieur de la ceinture classique de Kuiper.
• Cette découverte remet également en cause la façon dont les relevés d'observations ont été analysés. Bien que très éloignés, donc peu visibles, ces objets particuliers sont peut-être passés inaperçus. D'autre part, l'information pertinente étant l'orbite qu'ils effectuent, il est nécessaire de procéder à un suivi, et donc de monopoliser les télescopes pendant longtemps — ce qui n'est pas le plus aisé de l'histoire — et ceci dans de nombreux lieux. Ainsi, l'équipe qui a fait cette découverte est constituée de sept personnes basées au Canada, aux États-Unis et en France, au laboratoire d'Astrophysique de l'université de Franche-Comté, précisément.
• Reste maintenant à comprendre cette anomalie, ce qui implique d'envisager un nouveau modèle de formation du système solaire.
* 1 ua est définie par la distance moyenne Terre – Soleil.
Jean-Marc Petit
Laboratoire d'Astrophysique (UMR 6091)
Université de Franche-Comté
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