Sedna, la neuvième planète du système solaire ?

En 2003, une équipe de recherche détecte un point lumineux aux confins de notre système solaire. Cet objet céleste, baptisé Sedna, était alors le plus gros découvert depuis Pluton. S'agit-il pour autant d'une planète ? Emmanuel Jacquet, cosmochimiste au Muséum, nous en parle dans cet entretien.

Comment a été découverte Sedna ?

Orbite de Sedna

L'orbite de Sedna (rouge) comparée à celle de Jupiter (orange), Saturne (jaune), Uranus (vert), Neptune (bleu) et Pluton (violet).

C0 NASA/JPL - Caltech

Sedna a été découverte en 2003 par une équipe dirigée par Michael Brown à l'observatoire de Palomar (San Diego, Californie).

Les chercheurs ont en effet constaté un point lumineux qui se déplaçait (lentement) par rapport aux étoiles, indiquant qu'il appartenait à notre système solaire.

L'objet est cependant distant, pouvant s'éloigner de 140 milliards de kilomètres du Soleil, et c'est seulement parce qu'il s'approche de son périhélie (le point de l'orbite le plus proche du Soleil), à "seulement" 11 milliards de kilomètres, qu'il a pu être détecté en ce siècle.

Quelles sont les spécificités de Sedna ? En quoi est-elle différente de la Terre ?

Comparaison Terre et Sedna

Comparaison des tailles de divers objets, notamment entre la Lune, la Terre et Sedna.

© NASA/JPL - Caltech

Des observations coordonnées d'occultation stellaire lui attribuent un diamètre de 1 000 km environ, mais sa masse n'a pu être déterminée faute de satellite naturel autour d'elle. Cependant, la gravité à sa surface doit y être une vingtaine de fois plus faible que celle de la Terre. L'intérieur de Sedna est probablement rocheux, mais la surface de Sedna est dominée par de l'eau, du méthane et de l'azote, tous gelés à cause des températures frigorifiques qui y règnent (inférieures à - 240 °C).

De la matière organique formée aux dépens de ces glaces sous l'effet de l'irradiation solaire contribuent à une couleur rougeâtre ; peu de cratères d'impacts doivent parsemer sa surface du fait de la rareté des astéroïdes dans son voisinage. Sedna n'a pas d'atmosphère, même si un peu d'azote peut s'évaporer au passage du périhélie.

Sedna est-elle la neuvième planète du système solaire ?

Si Sedna avait été présentée comme une planète à sa découverte – c'était le plus gros objet découvert dans le système solaire depuis Pluton –, la redéfinition du concept de planète par l'Union Astronomique Internationale en 2006 lui a enlevé cette prétention, car elle n'a pas "fait le ménage" autour d'elle. Il existe en effet d'autres objets de taille comparable dans son voisinage, et, plus près du Soleil, des objets plus massifs encore ont été observés, comme Eris, presque aussi grosse que Pluton (2370 km de diamètre), qui ne sont pas davantage comptés comme planètes à part entière. Cependant, Sedna est assez grosse pour que sa gravité lui ait imprimé une forme sphérique, ce qui lui vaut le titre consolant de "planète naine".

Comment s'est formée Sedna ?

Si Sedna, comme les autres corps rocheux du système solaire, s'est sans doute formée par agglomération de poussières et de blocs, on ne voit guère comment elle a pu se former aussi loin du Soleil, où peu de matière était disponible.

Son orbite très excentrique fait songer qu'elle a été éjectée de son lieu d'origine par suite d'une interaction gravitationnelle avec un objet massif, mais Neptune semble trop loin d'elle pour être responsable. Il est possible qu'une étoile de passage, dans les premiers temps du système solaire, soit la coupable ; d'autres invoquent une neuvième (vraie) planète encore inobservée dans les confins du système solaire.

Y a-t-il des possibilités d'exploration ?

Pour les astronomes, Sedna reste un point lumineux dont ils ne peuvent que deviner des propriétés globales. On peut imaginer une mission de survol, du type de la mission New Horizon qui a passé devant Pluton puis l'astéroïde Arrokoth. Mais une telle mission, qui ne mettrait pas moins de 24 ans à parvenir à bon port, devrait avoir lieu en ce siècle, alors qu'elle est proche de son périhélie, sinon il faudrait attendre 11 000 ans pour le prochain retour.

Article rédigé en décembre 2023. Remerciements à Emmanuel Jacquet, cosmochimiste au Muséum national d'Histoire naturelle (UMR 7590, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), auteur de l'ouvrage Les météorites et leurs secrets, pour sa relecture et sa contribution.

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