Des scientifiques révèlent comment notre système solaire pourrait capturer une nouvelle planète

Comment le système solaire pourrait capturer une nouvelle planète ?

Le passage d’objets interstellaires comme Oumuamua et 2I/Borisov

En 2017, Oumuamua est devenu le premier objet interstellaire (ISO) confirmé à traverser notre système solaire. Deux ans plus tard, en 2019, la comète 2I/Borisov a suivi. Bien que ce soient les deux seuls ISO identifiés à ce jour, il est probable que de nombreux autres aient traversé notre système solaire dans le passé et que d’autres le feront à l’avenir.

Les planètes voyous et leur potentiel à rejoindre notre système solaire

Une question intrigante est de savoir si le Soleil pourrait capturer une planète errante, tout comme certaines planètes capturent des lunes. Une telle capture pourrait entraîner un chaos orbital, modifiant potentiellement la stabilité du système solaire, voire affectant la Terre. Ce scénario reste cependant très improbable.

L’espace des phases : clé de la capture d’un objet

L’espace des phases est une représentation mathématique qui décrit l’état d’un système dynamique en combinant position et impulsion. Dans le contexte du système solaire, il représente toutes les configurations orbitales possibles autour du Soleil.

Deux types de points de capture y existent :

• Points de capture faibles : où un objet peut être temporairement attiré dans une orbite semi-stable.
• Points de capture permanents : où un objet reste gravitationnellement lié de manière stable au Soleil pour une durée infinie.

Les conditions pour une capture permanente

Pour qu’un objet interstellaire soit capturé en permanence, il doit atteindre une configuration spécifique dans l’espace des phases, où son énergie et son moment angulaire l’empêchent de s’échapper. Une capture permanente faible signifie qu’un objet ne s’échappera jamais, mais n’atteindra pas une orbite parfaitement stable.

Le rôle des forces de marée galactiques

Une recherche récente, publiée dans Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, explore la capture d’ISO en utilisant la force de marée galactique comme « troisième corps » dans le problème des trois corps. Ce travail théorique montre que ces forces influencent significativement les conditions de capture.

La population de planètes errantes

Les planètes errantes seraient très nombreuses, résultant de l’éjection de planètes par des interactions gravitationnelles dans des systèmes stellaires jeunes. Ces planètes, flottant librement dans l’espace interstellaire, pourraient même surpasser en nombre les étoiles.

Les perspectives de capture dans notre voisinage solaire

À une distance de six parsecs autour du Soleil, environ 131 étoiles et naines brunes pourraient potentiellement abriter des planètes errantes. Tous les millions d’années, deux étoiles s’approchent suffisamment pour interagir avec notre système solaire. Dans les 50 000 prochaines années, six étoiles pourraient perturber la limite extérieure du nuage d’Oort, y délogeant des objets pouvant migrer vers l’intérieur du système solaire.

Les ouvertures dans la sphère de Hill

Les chercheurs ont identifié des points précis dans la sphère de Hill du Soleil, à environ 3,81 années-lumière, où des objets interstellaires pourraient être capturés. Ces ouvertures, situées dans la direction du centre galactique ou à l’opposé, permettraient une capture permanente.

Implications d’une capture pour le système solaire

Si une planète errante rejoignait le système solaire, elle pourrait perturber les orbites existantes, créant un bouleversement détectable. Ces phénomènes restent théoriques, mais avec l’avancée des observations grâce à l’observatoire Vera Rubin, nous pourrions mieux comprendre la dynamique des ISO et des planètes errantes.

Conclusion

La capture d’un objet interstellaire ou d’une planète errante par notre système solaire est possible, bien que rare. L’étude approfondie de l’espace des phases et des interactions gravitationnelles aide à mieux cerner ces événements potentiels. L’avenir de la recherche pourrait révéler si un visiteur interstellaire est destiné à rejoindre notre système solaire de façon permanente.

Source : Universe Today