Les migrations planétaires, des clés pour comprendre le Système solaire

Les progrès des observations aidant ainsi que la découverte des Jupiter chaudes, l’idée à commencer à s’imposer au début du XXIe siècle que les orbites des corps célestes dans les systèmes planétaires sont en réalité particulièrement dynamiques, au moins au début de leurs histoires, et que les migrations planétaires peuvent y être assez spectaculaires. Afin d’expliquer plusieurs caractéristiques de notre Système solaire, les mécaniciens célestes en sont venus à proposer deux scénarios faisant la part belle à ces migrations : le modèle de Nice et le Grand Tack. Ce deuxième scénario conduit même à penser que notre Soleil aurait avalé plusieurs superterres peu de temps après sa naissance.

Il y a quelques années, le célèbre David Nesvorny du Southwest Research Institute (SwRI), dans le Colorado, est arrivé à la conclusion que notre Système solaire n’avait pas quatre mais cinq planètes géantes lorsqu’il s’est formé il y a plus de 4 milliards d’années. Sans cette cinquième planète, semblable à Neptune et éjectée par les perturbations gravitationnelles, Vénus et Mars auraient été détruites. Il pousse l’hypothèse de l’existence de cette cousine de Neptune un cran plus loin dans un article déposé sur arxiv en montrant qu’elle permet d’expliquer l’une des énigmes de la structure du Système solaire, l’existence du « noyau » (kernel en anglais) de la ceinture de Kuiper.

Rappelons que la ceinture de Kuiper est un équivalent de la ceinture d’astéroïdes, entre Mars et Jupiter, mais située au-delà de l’orbite de Neptune, entre 30 et 55 unités astronomiques. Plus étendue, 20 fois plus large et de 20 à 200 fois plus massive, elle est principalement composée de petits corps glacés constitués majoritairement de composés volatils gelés comme le méthane, l’ammoniac ou l’eau. Les plus connus sont Makémaké et Hauméa. Paradoxalement, l’existence de cette ceinture, bien que nommée en l’honneur de l’astronome Gerard Kuiper (1905-1973), le directeur de thèse de Carl Sagan, a été prédite par un autre chercheur, l’irlandais Kenneth Essex Edgeworth.

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