Qu’est ce qui définit une planète ?

La définition et la classification des planètes sont cause de débats depuis de nombreuses années. Vous vous souvenez peut-être de la controverse au sujet de Pluton en 2006, qui  souleva une tempête de cris au sein des communautés scientifique et astronomique : Pluton, auparavant la 9e planète du système solaire se voyait dépossédée de son statut d' ‘authentique' planète pour le titre rétrograde de planète naine. Pourquoi cette reclassification était-elle nécessaire et qu'est-ce qu'une planète exactement ?

‘Planète' dérive du mot grec planetes, ‘errant', l'objet ayant été nommé ainsi en raison de son mouvement apparent dans le ciel par rapport aux étoiles. Une planète est un corps céleste qui tourne en orbite autour d'une étoile parente et qui est plus grand qu'un astéroïde mais plus petit qu'une étoile. Une planète se différencie d'une étoile en ce sens qu'elle n'émet pas d'énergie par fusion nucléaire, étant plutôt ‘alimentée' par un noyau composé de métal et autres éléments.

Pour qu'un corps soit classé comme planète, un certain nombre de critères entrent en ligne de compte. Sa masse et sa gravité doivent être suffisamment importantes pour l'avoir comprimé en une sphère sous l'action de sa propre rotation et de son interaction avec d'autres corps. Les astéroïdes et les comètes n'ont pas suffisamment de masse pour permettre cette transformation, c'est pourquoi ils ont souvent des formes irrégulières alors que les planètes sont presque sphériques en apparence, avec un léger renflement autour de l'équateur dû à leur rotation. Il est généralement convenu que pour que ceci puisse se produire, une planète doit être plus grosse que l'astéroïde le plus gros connu, Cérès, qui fait environ 1.000 km de diamètre (bien que Cérès ait été reclassé en tant que planète naine).

Deuxièmement, le corps doit tourner en orbite autour d'une étoile parente et ne doit pas lui-même être le satellite d'une autre planète. Pluton répond à cette définition car il est directement sous l'influence de Neptune. En fait, Neptune compte pour plus de deux tiers du mouvement, de l'orbite et de la rotation de Pluton.

Enfin une planète doit avoir balayé ou accumulé tous les débris de son voisinage, soit en les ayant amenés à former une lune sous l’action de sa force gravitationnelle, soit en les ayant ajoutés à sa propre structure. En d'autres termes, la planète doit ‘dominer' sa zone orbitale. Jupiter possède son propre système dit ‘jovien’, composé de lunes et d'astéroïdes. Sa masse fait plusieurs milliers de fois celle des corps célestes proches et elle a accumulé les débris en anneaux autour d'elle.

C'est cette caractéristique qui fait majoritairement défaut à Pluton. Elle orbite dans de la ceinture d'astéroïdes de Kuiper (et autour de celle-ci), mais ne s'est pas débarrassée des débris environnants, à savoir d'autres astéroïdes, et ne les pas non plus amalgamés. Elle est de ce fait désormais classée comme planète naine, ou ‘plutoïde', ce dernier terme désignant une planète naine au-delà de l'orbite de Neptune.

Une autre raison qui a poussé à reclasser Pluton était que de nombreux corps de taille similaire du le système solaire n'étaient pas considérés comme des planètes. Un de ces corps qui s'avéra changer la donne est Xéna, appelé par la suite Éris. Il est plus grand que Pluton. Il était considéré comme la 10e planète du système solaire avant que l'Union astronomique internationale (UAI) ne change sa classification de planète en 2006 pour inclure une nouvelle catégorie : les planètes naines.

Pour gagner le titre de planète naine, un objet doit répondre à deux des trois conditions propres à une planète régulière : il doit être en orbite autour d’une étoile et de forme sphérique.

Charon, qui fait plus de la moitié de la taille de Pluton, pourrait être classée comme planète naine si elle n’était pas dans l’orbite de Pluton ; elle est donc plutôt considérée comme une lune. Jusqu’à présent, aucune planète naine n’a été trouvée hors du système solaire car elles sont trop petites pour nos télescopes actuels. La plus petite exoplanète trouvée à ce jour, Kepler-10b, fait à peine 1,4 fois la taille de la Terre.

Trouver des planètes en dehors du système solaire n’est pas tâche facile. La première ne fut découverte que dans les années 90. Les planètes extrasolaires sont trop éloignées pour pouvoir être directement observées par les télescopes terrestres ou spatiaux, donc on mesure la luminosité relative d’une étoile pour déterminer si un autre corps, tel qu’une planète, se trouve en orbite. Si la luminosité observée d’une étoile distante faiblit, nous pouvons mesurer le mouvement d’une planète sur son plan. De plus, les effets gravitationnels qu’une planète a sur son étoile parente permettent aux astronomes de déterminer plusieurs caractéristiques de la planète telles que sa rotation, sa composition, sa température et sa distance orbitale.

La chasse aux planète est un tout nouveau domaine de l’astronomie. Il existe des milliards de mondes qui n’attendent que d’être découverts et il est probable que certains ne ressembleront à rien de ce que nous connaissons, comme cette planète trouvée à 4.000 années-lumière en août 2011, composée entièrement de carbone et ressemblant à un diamant géant. Au fur et à mesure que les télescopes gagneront en puissance, nous rencontrerons toujours plus de planètes fascinantes, qui bouleverseront certainement nos opinions préconçues en la matière.

 

Extrait du magazine Comment ça marche – février 2012

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