Le mystère du système solaire: ce qui cause des anomalies dans les orbites des objets transneptuniens

Quelque part aux confins du système solaire, au-delà deL'orbite de Neptune, quelque chose d'étrange se passe. Plusieurs petits corps cosmiques démontrent un comportement qui n'est pas caractéristique du reste des objets de notre système et les scientifiques ne peuvent pas comprendre les causes du phénomène observé. Selon l’hypothèse la plus répandue, la neuvième planète, objet planétaire recherché par les scientifiques du monde entier, est une anomalie statistique dans la distribution des orbites d’objets trans-neptuniens isolés (TNO). Cependant, un groupe de physiciens propose une autre explication, plus logique, selon eux, des effets observés.

Au lieu d'un objet volumineux, la causeLes astrophysiciens Antranik Sefilyan de l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) et Jihad Touma de l'Université américaine de Beyrouth (Liban) estiment que les distorsions orbitales observées peuvent être la gravité combinée d'un groupe de petits objets trans-neptuniens et d'objets de ceinture de Kuiper. Un article préliminaire décrivant leurs découvertes a été publié sur le site Web de la bibliothèque électronique arXiv.org et est en cours de préparation pour publication dans le journal Astronomical Journal.

Si cette hypothèse vous semble familière, alorsEn effet, Sefilyan et Touma ne sont pas les premiers à lui parler. Cependant, les calculs mathématiques effectués pour la première fois par ce couple d'astrophysiciens expliquent l'existence d'étranges caractéristiques sur les orbites des objets trans-Neptune et tiennent compte de la présence des huit autres planètes du système solaire.

Pour la première fois, l’hypothèse selon laquelle dans le solaireLe système est peut-être une autre grande planète, appelée "neuvième", lancée en 2016. En étudiant le comportement de l'une des planètes naines de la ceinture de Kuiper, les astronomes ont également découvert une anomalie orbitale étrange dans certains objets trans-neptuniens: ils ont été «isolés» de l'influence gravitationnelle des géantes gazeuses du système solaire et avaient une étrange inclinaison de la orbite qui les distinguait des autres objets de la ceinture de Kuiper. En outre, il a été noté que six de ces objets avaient été regroupés de manière à ce qu’ils n’entraînent pas une simple coïncidence. L'idée est née que quelqu'un les "poussait" ou "tirait" dans la même direction. Selon les modèles informatiques, cela pourrait faire une sorte de planète géante jamais vue auparavant.

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Les scientifiques ne peuvent toujours pas le trouver. En général, cela est compréhensible. Selon la même hypothèse, l’orbite de cette planète est très allongée et peut s’éloigner très loin du Soleil. Il est assez difficile de rechercher un objet dans le noir complet, surtout si vous ne savez pas exactement où le chercher. En même temps, cette insaisissable oblige les scientifiques à se tourner vers des hypothèses alternatives, excluant l’existence de la neuvième planète, mais tentant en même temps d’expliquer le comportement étrange de certains petits corps spatiaux aux confins de notre système solaire.

"L’hypothèse de la" neuvième planète "est certainement trèsintéressant. Même si cette planète existe, il semble qu’elle soit très active pour «éviter» sa découverte », commente Sefilyan, ajoutant que l’équipe souhaiterait rechercher une explication moins pathétique au comportement étrange de certains TNO.

«Nous avons pensé pourquoi au lieu de chercher le neuvièmela planète, et tente ensuite d'expliquer son apparence et une orbite inhabituelle, n'envisage pas l'influence possible de la gravité d'objets plus compacts qui forment une ceinture au-delà de l'orbite de Neptune, puis ne voit pas où cela nous mène.

Les scientifiques ont créé un modèle informatique de TNO individuel,ils ont inclus toutes les planètes du système solaire en tenant compte de leur gravité, ainsi que la présence d'un énorme disque de ceinture de Kuiper, constitué de petits corps laissés après la formation du système solaire. En entrant dans le modèle des données sur la masse, l’excentricité (indicateur de la déviation de l’objet) et l’orientation du disque, les chercheurs ont pu recréer des orbites en boucle de grappes d’objets qui se détachent en réalité du reste du TNO.

"Si vous supprimez la" neuvième planète "du modèle et queelle permet la présence de nombreux petits corps dispersés sur une vaste zone, puis la force d'attraction collective de ces objets est parfaitement capable d'expliquer l'excentricité des orbites que nous voyons dans certains objets trans-neptuniens », explique Sefilyan.

Les modèles Sefilyan et Touma résolvent le problème avec lequelun groupe de chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder est entré en collision, également l'année dernière avec une hypothèse de gravité collective. Leurs calculs ont également reflété l'effet des effets de la gravitation sur certains objets transneptuniens, mais les scientifiques n'ont alors pas pu expliquer pourquoi les orbites de ces objets avaient la même pente.

Et pourtant, les deux modèles ont un défaut. Pour reproduire l'effet observé des anomalies orbitales d'une partie du THO, la masse de la ceinture de Kuiper doit être au moins de plusieurs masses terrestres. Selon les calculs les plus récents, le poids de la ceinture de Kuiper ne représente que 4 à 10% de la Terre.

Dans le même temps, en fonction des schémas de formationLe système solaire, la masse de la ceinture de Kuiper devrait être considérablement plus élevé. Selon Sefilyan, la différence peut s’expliquer par le fait qu’il est impossible de calculer la masse exacte de la ceinture en raison de notre emplacement, ce qui ne permet pas de la voir dans son intégralité. Il est tout à fait possible, selon le scientifique, que la ceinture de Kuiper contienne beaucoup plus d’objets, nous sommes tout simplement incapables de les voir.

"Nous n'avons pas d'image globale de la ceinture, nous ne voyons pas non pluspreuve directe de la présence de la «neuvième planète», envisagez donc des solutions de rechange. Il est également impossible d'exclure la possibilité que les deux options soient correctes - la ceinture de Kuiper elle-même est beaucoup plus large que ce que nous voyons maintenant et la neuvième planète existe réellement. À chaque découverte d'un nouvel objet trans-neptunien aux caractéristiques étranges, nous obtenons de plus en plus d'informations, ce qui nous aide finalement à trouver une explication de leur comportement », a conclu Sefilyan.

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