Pluton

Ken Tapping, le 27 mars 2014

Dans le ciel cette semaine…

  • Jupiter brille haut au sud depuis la tombée de la nuit jusque vers 3 h 30.
  • Mars et Saturne se lèvent vers 22 h et minuit, respectivement.
  • Vénus apparaît aux alentours de 6 h et disparaît aux premières lueurs.

Imaginez un monde de ténèbres et de glace, où rien n’a changé depuis des milliards d’années. Vu de ce monde, le Soleil n’est qu’une étoile très brillante. Par temps dégagé, le ciel y est plus pur et plus sombre que n’importe quelle nuit sur Terre. L’atmosphère raréfiée se compose de gaz comme le monoxyde de carbone, le méthane et l’azote. Parfois, une légère neige composée d’azote et de méthane se dépose sur le sol rocheux recouvert de méthane gelé et parsemé de plaques rougeâtres d’éthane et d’autres hydrocarbures. Ici, par 230°C, tout est de glace. Il est difficile d’imaginer un milieu plus hostile à la vie telle que nous la connaissons sur Terre. Ce monde portant le nom du dieu romain des enfers, Pluton, compte au moins cinq satellites : Charon, Nix, Hydra, Kerbéros et Styx, aux noms inspirés de la mythologie grecque et associés à Hadès, le dieu grec des enfers.

En 1840, des scientifiques mettent à profit la loi de la gravité énoncée par Newton pour analyser les déplacements des planètes du système solaire. Ils constatent alors des disparités entre les positions prévues et celles observées. La thèse voulant que ces anomalies soient attribuables à des corps inconnus qui perturbent les orbites des planètes connues voit alors le jour.

C’est en analysant les perturbations orbitales d’Uranus, septième planète à partir du Soleil, qu’ils supputent l’existence d’une huitième planète, Neptune, découverte en 1846. Les anomalies de ses mouvements amènent les astronomes à penser qu’un autre corps en orbite encore plus éloigné du Soleil est à l’œuvre : la planète X.

La quête de la planète X commence en 1906. On ne découvre rien. En 1929, on confie la cartographie de certains secteurs du ciel à Clyde Tombaugh, qui découvre la planète en 1930. Le nom de la nouvelle planète, Pluton, a été proposé par une écolière d’Oxford, en Angleterre. Elle était la petite-fille d’un professeur de l’université d’Oxford, ce qui a aidé sa suggestion à faire son chemin dans le milieu astronomique.

Pluton devenait ainsi la planète la plus éloignée du système solaire. Peu de temps après sa découverte toutefois, on constate des irrégularités dans ses mouvements. Tout d’abord, son orbite ne suit pas le modèle des autres planètes. Les huit planètes connues tournent autour du Soleil sur des orbites concentriques légèrement elliptiques, qui ne se croisent jamais. Mars par exemple, la quatrième planète, conserve son rang en tout temps. Pluton, elle, croise l’orbite de Neptune, et s’insère entre elle et le Soleil. Son orbite est de plus beaucoup plus inclinée que celle des autres planètes. On commence alors à remettre en question le statut de planète de Pluton.

Selon les calculs qui ont mené à sa découverte, Pluton devait avoir une masse proche de celle de la Terre. Pourtant, tous les calculs indiquent un objet beaucoup moins massif. En 1931, on a établi qu’elle avait une masse proche de celle de la Terre, puis les calculs subséquents ont révélé des masses de plus en plus faibles. La dernière évaluation équivaut à moins d’un quart de pour cent de la masse terrestre. Les perturbations qui nous ont mis sur la piste de Pluton sont donc inconciliables avec sa taille! La quête de la véritable planète X a donc repris de plus belle, mais en vain. Les mathématiciens ont alors indiqué que les calculs sur les perturbations du champ gravitationnel de Neptune avaient été mal interprétés et qu’il ne fallait pas chercher une planète X pour expliquer les anomalies. Clyde Tombaugh avait simplement découvert Pluton parce qu’il s’adonnait à scruter le bon coin du ciel.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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