Sommes-nous proches de résoudre le mystère de la "neuvième planète" du système solaire ?

Depuis que Pluton a perdu son statut de planète en 2006, on nous a appris que nous vivions dans un voisinage de huit planètes. Mais certains scientifiques pensent qu'une mystérieuse neuvième planète existe bel et bien, et nous pourrions être sur le point de la découvrir grâce à un nouveau télescope très puissant.

Perché au sommet d'une montagne du nord du Chili, l'observatoire Vera Rubin a entamé sa mission de révolutionner notre vision de l'Univers en juin 2025. L'un des objectifs qu'il espère atteindre est d'éclairer la composition de notre propre voisinage cosmique.

L'existence de la Planète Neuf suscite beaucoup d'intérêt et de désaccords parmi les scientifiques depuis 2016. Cette année-là, les astronomes Konstantin Batygin et Michael Brown, du California Institute of Technology (Caltech) aux États-Unis, ont publié un article affirmant qu'une planète d'une masse environ dix fois supérieure à celle de la Terre se situe aux confins du Système solaire.

Ils affirmaient que seule la présence d'un corps céleste massif pouvait expliquer le comportement d'un groupe de six objets transneptuniens (OTN) lointains – des corps glacés orbitant autour du Soleil au-delà de Neptune, dans une région appelée la ceinture de Kuiper. Ces OTN, situés aux confins du système solaire, présentent des orbites anormalement inclinées et allongées, suggérant qu'ils pourraient être soumis à l'influence gravitationnelle d'un voisin plus massif.

"S'il n'y a pas de Planète Neuf, nous n'aurons plus d'explications pour de nombreux phénomènes étranges", déclare le professeur Brown à la BBC.

Pour ceux qui ne suivent pas les méandres de l'astronomie, l'ironie de la situation peut échapper : Brown, principal défenseur de l'existence d'une mystérieuse nouvelle planète, est le même astronome dont les travaux ont été cruciaux pour réfuter l'hypothèse d'une neuvième planète il y a vingt ans.

Depuis sa découverte en 1930, Pluton était considérée comme la plus petite et la plus éloignée des planètes de notre système solaire.

Mais en 2005, Brown et deux collègues ont découvert Éris, un objet de la taille de Pluton orbitant autour du Soleil au-delà de Neptune.

La découverte d'Éris a fortement influencé la décision de l'Union astronomique internationale (UAI) de modifier la définition d'une planète l'année suivante et d'exclure Pluton de la catégorie des planètes, le reléguant au rang de planète naine, au même titre qu'Éris.

Étrange, sombre et lointain

Un problème majeur lié à l'idée d'une neuvième planète est qu'à ce jour, personne ne l'a observée de manière confirmée, du moins officiellement. Batygin et Brown, par exemple, ont utilisé des modèles informatiques pour étayer leur affirmation.

Cela s'explique en partie par le fait que la Planète Neuf, si elle existe, est extrêmement éloignée de nous.

Les astronomes du Caltech estiment qu'elle se situe en moyenne environ 20 fois plus loin du Soleil que Neptune. Cela signifie qu'il lui faudrait jusqu'à 20 000 années terrestres pour effectuer une révolution complète autour du Soleil.

Un objet aussi éloigné du Soleil réfléchit très peu de lumière, ce qui le rend incroyablement peu lumineux.

Pour compliquer les choses, ils ont prédit que l'orbite de la Planète Neuf serait assez particulière. Alors que les huit autres planètes décrivent des orbites quasi circulaires et planes autour du Soleil, le mouvement de la neuvième serait très elliptique et incliné.

Mais nos chances de l'observer pourraient bientôt changer.

Alors que de puissants télescopes plus anciens, comme le télescope spatial James Webb, sont conçus pour cibler des objets précis situés aux confins de l'espace, l'observatoire Vera Rubin scrute l'ensemble du ciel de l'hémisphère sud toutes les quelques nuits.

Doté notamment de la plus grande caméra numérique jamais fabriquée, il devrait recenser des milliards d'objets cosmiques au cours de sa mission de dix ans, dont plus de 40 000 nouveaux objets transneptuniens (TNO).

« Rubin peut détecter un grand nombre d'objets dans l'espace, plus faibles et plus éloignés que tout ce que nous avons pu observer jusqu'à présent », explique Sarah Greenstreet, astronome à l'observatoire.

"Si la Planète Neuf existe à la taille et à l'emplacement supposés… l'observatoire Rubin la découvrira", affirme-t-elle.

Neptune encore une fois ?

Brown pense également que l'observatoire Rubin "découvrira soit directement la Planète Neuf, soit trouvera des preuves quasi irréfutables de son existence ou de son inexistence". Si elle existe, il estime qu'elle pourrait être repérée d'ici un an ou deux, ce qui constituerait une étape historique.

"La Planète Neuf serait la cinquième plus grande de notre système solaire et la première découverte depuis 180 ans !", déclare-t-il.

L'astronome fait référence à la découverte officielle de Neptune en 1846.

L'existence de Neptune avait été prédite après que des astronomes eurent constaté des irrégularités dans l'orbite de sa voisine, Uranus. Ces calculs furent ensuite utilisés par l'astronome allemand Johann Gottfried Galle pour localiser Neptune dans le ciel.

Mais il s'avéra plus tard que Neptune avait déjà été observée dès 1612 par Galilée, mais n'avait pas été identifiée comme une planète car son mouvement par rapport aux étoiles était trop lent et imperceptible pour les télescopes de l'époque.

Le même scénario pourrait-il se reproduire pour la Planète Neuf ?

Malena Rice, professeure adjointe et astrophysicienne planétaire à l'université de Yale, pense que c'est tout à fait possible.

"Je ne suis absolument pas convaincue que la Planète Neuf ne figure pas déjà dans nos données. Il nous suffit de regarder attentivement", affirme-t-elle.

Commun ailleurs

En avril dernier, une équipe de scientifiques taïwanais, japonais et australiens a peut-être réussi cet exploit.

Ils ont analysé des relevés du ciel effectués par deux télescopes spatiaux infrarouges, lancés respectivement en 1983 et 2006, et ont découvert deux points lumineux similaires qui pourraient représenter une planète inconnue se déplaçant au cours de ces 23 années.

Ces résultats ont été accueillis avec scepticisme par certains astronomes. Même l'équipe de recherche reste prudente.

"Il est encore trop tôt pour affirmer que notre étude a permis de découvrir la Planète [Neuf]", admet Terry Phan, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Université nationale Tsing Hua de Taïwan. Il parle plutôt de la découverte d'un "candidat potentiel pour la Planète [Neuf]".

Mais voilà : l'existence de la Planète Neuf ne surprendrait pas les astronomes comme Rice.

Cette planète hypothétique serait plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune, et Rice affirme que c'est la taille la plus courante pour les planètes dans d'autres systèmes.

"On observe ce type de planète autour d'environ la moitié des étoiles, et il n'y en a aucune dans notre propre système solaire", explique-t-elle.

Si ce n'est pas une planète, qu'est-ce que c'est ?

Cependant, les opposants à l'hypothèse de la Planète Neuf ont avancé des arguments allant des erreurs d'observation dans l'analyse de Batygin et Brown à notre histoire passée avec une planète mystérieuse : l'existence d'une planète X théorique agissant sur Uranus a été proposée au début du XXe siècle, mais cette hypothèse a été par la suite réfutée.

Un autre argument alimentant le scepticisme est la découverte en 2023 d'Ammonite, un objet transneptunien dont l'orbite ne correspond pas à celle des six objets transneptuniens initialement analysés par Batygin et Brown.

Une autre théorie, présentée par une équipe d'astrophysiciens du Forschungszentrum Jülich en Allemagne, existe également. En 2025, des simulations informatiques ont suggéré qu'un passage rapproché d'une étoile massive il y a des milliards d'années aurait pu provoquer un chaos gravitationnel ayant modifié les orbites des objets transneptuniens (TNO).

"Je ne dirais pas que la Planète Neuf ne peut pas exister", admet la professeure Susanne Pfalzner, qui a dirigé l'étude. "Mais la probabilité est faible."

Greenstreet affirme que les preuves de l'existence de cette planète supplémentaire "se sont raréfiées ces dernières années". Mais même si les images de Rubin ne révèlent pas la Planète Neuf, elle reste optimiste quant à ce qu'elles pourraient mettre au jour.

"Une vaste région du Système solaire externe demeure largement inexplorée… qui sait ce qui pourrait s'y cacher ?", s'exclame-t-elle.

"Chaque réponse soulève de nouvelles questions."