Pluton a de la chance d’exister dans l’orbite qu’il fait, selon de nouvelles simulations informatiques qui montrent comment la planète naine longe une orbite chaotique qui pourrait potentiellement détruire le monde bien-aimé.
L’ancienne neuvième planète, désormais considérée comme une planète naine, a une orbite inhabituelle très allongée et inclinée par rapport aux orbites des planètes. Pendant 20 ans de son voyage de 248 ans autour du soleil, Pluton se déplace réellement à l’intérieur Neptunel’orbite. Qu’ils ne se heurtent jamais est une conséquence de deux propriétés de l’orbite de Pluton, connues sous le nom de libration azimutale et libration de latitude.
La libration azimutale décrit comment, chaque fois que Pluton croise l’orbite de Neptune, il est toujours à au moins 90 degrés de Neptune. Pendant ce temps, la libration de latitude garantit que lorsque Pluton atteint son point le plus proche de Neptune ou des autres planètes géantes, il est toujours au-dessus d’eux et le plan du système solaire. Combinés, ces deux facteurs gardent Pluton hors de danger.
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Aujourd’hui, les scientifiques planétaires Renu Malhotra du Laboratoire lunaire et planétaire de l’Université de l’Arizona et Takashi Ito de l’Observatoire astronomique national du Japon ont développé une meilleure compréhension de la raison pour laquelle Pluton survit sur cette orbite particulière.
Dans des simulations informatiques, ils ont découvert que Neptune, sans surprise, a la plus grande influence sur la libration azimutale de Pluton, une conséquence de la résonance orbitale 3: 2 des deux planètes, qui dicte que pour toutes les trois fois que Neptune tourne autour du soleil, Pluton tourne exactement deux fois. Cependant, les simulations suggèrent que Neptune n’influence pas beaucoup la libration latitudinale de Pluton.
Jeter la gravité de Uranus dans le mélange, et les choses tournent mal – Uranus agit pour déstabiliser à la fois les contraintes azimutales et latitudinales. Si l’orbite de Pluton était une conséquence des effets de ces deux planètes seulement, elle serait devenue instable après seulement des dizaines ou des centaines de millions d’années, entraînant la collision de Pluton avec Neptune ou, plus probablement, son éjection hors du système solaire. entièrement.
C’est Jupiteret dans une moindre mesure Saturne, qui viennent à la rescousse de Pluton. Bien qu’ils soient plus éloignés de Pluton que Neptune et Uranus, leur gravité est si grande qu’ils peuvent encore dominer. Jupiter à lui seul fournit une influence gravitationnelle suffisante pour maintenir l’orbite de Pluton stable pendant au moins 5 milliards d’années – la durée pendant laquelle les simulations ont fonctionné.
Ce qui frappe dans ce nouveau travail, c’est à quel point cette zone de stabilité est étroite pour Pluton, et comment la planète naine n’a pu l’atteindre que grâce à l’arrangement aléatoire des planètes dans le système solaire.
Les découvertes ont également des conséquences pour les objets sur des orbites similaires à celles de Pluton qui ont également une résonance 3: 2 avec Neptune. Étant donné que les orbites de diverses populations de petits objets dans le Ceinture de Kuiper au-delà de Neptune conservent l’empreinte de la façon dont ils ont été poussés par les géantes gazeuses en migration dans les premiers jours du système solaire, ils offrent une fenêtre unique sur l’histoire du système solaire. Leurs orbites pourraient potentiellement cacher des preuves de l’existence de planètes perdues qui ont été éjectées du système solaire il y a des milliards d’années, disent Malhotra et Ito.
Les résultats ont été publiés le 31 mars dans Actes de l’Académie nationale des sciences.
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