PLANÈTES

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Les planètes du Système solaire sont connues depuis l’Antiquité. Leur nombre a évolué en fonction des découvertes successives et n’est peut-être pas définitif. Les huit planètes connues sont, en s’éloignant du Soleil : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Elles se trouvent toutes à proximité du plan de l’orbite terrestre (l’écliptique). La connaissance de ces objets célestes a considérablement évolué depuis les années 1960 grâce à leur exploration par des sondes spatiales, mais aussi grâce aux modèles de simulation numérique qui ont permis de retracer leur histoire dynamique. C’est à partir de ces modèles dynamiques qu’en janvier 2016 l’existence d’une neuvième planète très éloignée a été de nouveau suggérée.

Les planètes et l’histoire

L’observation des planètes remonte au début de l’histoire de l’humanité. Les Grecs, ayant observé leur mouvement dans le ciel par rapport aux étoiles fixes, ont baptisé planêtês, ou « astres errants » les cinq d’entre elles visibles à l’œil nu : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Selon la conception d’Aristote (385 env.-322 av. J.-C.), pour qui le monde doit être régi par des sphères, la Terre est au centre de l’Univers (modèle dit géocentrique ou géocentrisme) et les planètes évoluent sur des cercles dont la géométrie, assez compliquée, doit permettre de rendre compte de leur mouvement apparent. Ce système, dont l’aboutissement revient à Ptolémée (iie siècle), va s’imposer pendant tout le Moyen Âge, jusqu’à la révolution copernicienne. En effet, l’ouvrage de Nicolas Copernic (1473-1543), De revolutionibus, publié juste après sa mort, affirme que ce sont les planètes qui tournent autour du Soleil, ce dernier étant défini comme le centre de l’Univers (modèle dit héliocentrique ou héliocentrisme). En 1610, Galilée (1564-1642), utilisant pour la première fois une lunette astronomique, découvre les quatre plus gros satellites de Jupiter (appelés satellites galiléens). En mettant en évidence la rotation d’objets célestes autour d’un astre autre que la Terre, il apportait ainsi un argument de poids à l’encontre du géocentrisme. En dépit de l’hostilité de l’Église, le système héliocentrique s’imposera peu à peu, grâce notamment aux travaux de Johannes Kepler (1571-1630) puis d’Isaac Newton (1642-1727) qui, en 1687, énoncera la loi de la gravitation universelle.

Grâce au développement des lunettes puis des télescopes, les observations astronomiques s’améliorent. En 1781, William Herschel (1738-1822) découvre la planète Uranus, environ deux fois plus éloignée du Soleil que Saturne. Par le calcul précis des orbites planétaires et des perturbations mutuelles qu’induisent entre elles les planètes géantes, Urbain Le Verrier (1811-1877), en 1846, prédit l’existence et la position d’une planète transuranienne, Neptune, qui sera immédiatement découverte par Johann Galle (1812-1910) à l’endroit prévu. Au début du xxe siècle, les recherches d’une planète transneptunienne reprennent, dont la présence expliquerait, selon les travaux de l’époque, les anomalies observées dans les orbites d’Uranus et de Neptune. Cette recherche conduit, en 1930, à la découverte par Clyde Tombaugh (1906-1997), d’un nouvel objet baptisé Pluton. Celui-ci est fort différent d’Uranus et de Neptune : il est bien plus petit et son orbite est inclinée par rapport au plan de l’écliptique. Mais il reçoit quand même le titre de neuvième planète. Pourtant, la masse de Pluton n’est pas suffisante pour expliquer les prétendues anomalies des orbites d’Uranus et de Neptune. Les recherches se poursuivent donc en vue de découvrir cette planète inconnue : la fameuse planète X.

Plus tard, à la fin du xxe siècle, la question de l’anomalie liée aux orbites d’Uranus et de Neptune est finalement levée, les nouvelles mesures obtenues par la sonde Voyager 2 ne nécessitant plus la présence d’une autre planète plus éloignée pour être comprises. Mais, sur la base de considérations théoriques liées au modèle de formation du Système solaire, l’idée d’une région peuplée de petits corps au-delà de l’orbite de Neptune voit le jour, notamment à la suite des travaux de Kenneth Edgeworth (1880-1972) en 1949, puis de Gerard Kuiper (1905-1973) en 1951. Mais les moyens d’observation de l’époque ne permettent pas de mettre en évidence ces objets transneptuniens (TNO pour transneptunian object en anglais). La seule exception est Pluton, suffisamment massif pour avoir été découvert dès 1930. Considéré jusqu’en 2006 comme la neuvième planète du Système solaire, il n’est en fait que l’un des plus gros représentants de cette nouvelle famille d’objets. Enfin, en 1992, à la suite d’une longue traque, l’objet (15760) 1992 QB1 est identifié par David Jewitt et Jane Luu. Cette découverte sera suivie de beaucoup d’autres, et l’on connaît aujourd’hui plus de deux mille objets transneptuniens. En 2005, Mike Brown découvre (136199) Éris, un nouvel objet transneptunien dont le diamètre est proche de celui de Pluton, peut-être même supérieur… C’est alors que l’Union astronomique internationale (UAI), en 2006, reconnaît à Pluton le statut de TNO, lui retirant de facto le titre de neuvième planète et instituant le statut de « planète naine » pour quelques astéroïdes et objets transneptuniens particulièrement massifs.

On aurait pu penser que la question du nombre des planètes du Système solaire était définitivement tranchée, avec une liste en comportant huit. Mais, en janvier 2016, une nouvelle surprise secoue le monde scientifique : Konstantin Batygin et Mike Brown (le découvreur d’Éris) annoncent que, selon une très forte probabilité, une neuvième planète, d’environ dix masses terrestres, existerait aux confins du Système solaire. Elle évoluerait sur une orbite inclinée et très elliptique, à des distances comprises entre 180 et 1 200 unités astronomiques (ua). Cette annonce spectaculaire – qui n’est pas une découverte, puisque l’objet en question n’a pas encore été observé – est fondée sur l’analyse d’orbites particulières de plusieurs objets transneptuniens, toutes orientées dans la même direction. Selon les calculs de mécanique céleste, cette coïncidence ne peut s’expliquer que par la présence d’un objet massif très éloigné. On peut dé [...]

Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites

Dessin : Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites

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Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites

Planète 9 et principaux objets lointains de Kuiper : orbites
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Planètes : caractéristiques orbitales

Planètes : caractéristiques orbitales
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Planètes : propriétés physiques

Planètes : propriétés physiques
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Planète Mars vue par Viking-1

Planète Mars vue par Viking-1
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Écrit par :

  • : directrice de recherche émérite au CNRS, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique de l'Obsrvatoire de Paris

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Pour citer l’article

Thérèse ENCRENAZ, « PLANÈTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/planetes/