Système solaire : une structure inattendue découverte dans la ceinture de Kuiper

En sondant la ceinture de Kuiper, des astronomes avaient découvert il y a une quinzaine d’années un intrigant groupement d’objets. Récemment, c’est un second « noyau » plus interne et compact qui a été détecté.

Noyau interne

S’étendant au-delà de l’orbite de Neptune, entre 30 et 55 unités astronomiques (soit autant de fois la distance Terre-Soleil), la ceinture de Kuiper est un vaste anneau composé de comètes, d’astéroïdes et d’étranges objets dits « transneptuniens », présentant des orbites inhabituelles qui pourraient indiquer la présence de planètes cachées aux confins du Système solaire.

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Situé à 44 unités astronomiques du Soleil, son noyau originel avait été découvert en 2011, en étudiant la trajectoire de 189 objets de la ceinture. S’il semblait jusqu’à présent s’agir de la seule structure de ce type, Amir Siraj, de l’université Princeton, et ses collègues en ont récemment confirmé une seconde.

Une fois les données orbitales de 1 650 objets transneptuniens affinées, celles-ci ont été intégrées à un algorithme avancé chargé de déceler des regroupements inhabituels dans la ceinture de Kuiper. Localisé à 43 unités astronomiques, son « noyau interne » se compose d’objets aux orbites remarquablement circulaires, presque parfaitement alignées avec le disque du Système solaire.

« Ce type d’harmonie orbitale est le signe d’une structure très ancienne et intacte, à même de fournir des indices précieux sur la jeunesse du Système solaire, le type d’environnements interstellaires qu’il a traversés, et l’évolution des orbites de ses planètes géantes », écrivent les auteurs de l’étude, pré-publiée sur le serveur arXiv.

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Éclairer la migration de Neptune

Selon David Nesvorný, du Southwest Research Institute (Colorado), l’étude approfondie de ce noyau interne promet d’éclairer la migration de Neptune depuis le Système solaire interne, où elle se serait formée, jusqu’à sa position actuelle (il s’agit aujourd’hui de la planète la plus éloignée de notre astre).

Le scénario le plus probable est qu’au cours de ce périple, l’influence gravitationnelle de la géante glacée ait entrainé l’agrégation des objets composant les deux noyaux de la ceinture de Kuiper.

Récemment mis en service, l’observatoire chilien Vera C. Rubin devrait permettre de détecter beaucoup plus d’objets de la ceinture de Kuiper, et de potentielles structures à la périphérie du Système solaire.

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Plus tôt cette année, des données avaient suggéré l’existence d’un monde de la taille de la Terre caché dans le Système solaire externe.