Une dixième planète, 2003 UB 313, provisoirement appelée Xéna ! Mais qu'est ce donc qu'une planète ?

Depuis quand l'homme regarde-t-il le ciel ? Nul ne le sait. Mais dès qu'il y a eu des observateurs, l'homme n'a pas pu ne pas s'apercevoir que cinq astres se déplaçaient sur la voûte céleste par rapport aux étoiles "fixes", qui, elles, tournaient régulièrement autour de l'axe des pôles. Ces astres, nommés Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne par les Romains ont été appelés collectivement "planètes" (= astre voyageur ou astre errant en grec).

Figure 7. Représentation théorique du déplacement d'une planète (astérisque jaune) au cours des mois par rapport au fond des étoiles "fixes"

Après moult opinions exprimées par les astronomes de la Grèce antique, Ptolémée figea pour deux millénaires notre vision de l'Univers : la Terre était au centre de l'Univers ; le Soleil, la Lune et les cinq planètes lui tournaient autour.

Copernic puis Galilée et Kepler proposèrent puis démontrèrent que ces cinq planètes tournaient autour du Soleil, ce que faisait aussi la Terre. Galilée, en découvrant les phases de Vénus ou les éclipses des satellites de Jupiter a montré que, comme la Terre et la Lune, ces cinq planètes n'émettaient pas de lumière propre mais ne faisaient que réfléchir celle du Soleil. On a alors compris qu'à ces cinq planètes, il fallait en ajouter une sixième, la Terre. Kepler a montré que ces six planètes tournaient autour du soleil sur des orbites quasi-circulaires, et quasiment dans le même plan, appelé plan de l'écliptique.

Au 18^ème siècle, Halley montre que les comètes, mystérieux astres "chevelus" qui passent de temps en temps au voisinage de la Terre ont une très faible masse et tournent autour du Soleil sur des orbites très elliptiques, parfois en dehors du plan de l'écliptique. Le problème de leur nom (planète ou pas planète) ne se posait pas, puisqu'on les appelait comète depuis toujours. Mais implicitement, la définition de planète changeait : pour être planète, il ne suffisait plus de tourner autour du Soleil, il fallait de plus être "gros" et avoir une orbite presque circulaire.

En 1781, Herschel découvre un nouveau corps de grande taille dans le plan de l'écliptique, avec une orbite quasi-circulaire, au-delà de Saturne. Suivant la coutume qui nomme les planètes du nom de divinité gréco-romaines, on nomma ce nouveau corps Uranus, et on en a fait la 7^ème planète.

En 1846Le Verrier (et Adams) découvrent un corps de grande taille, au delà d'Uranus, avec aussi une orbite quasi circulaire, dans le plan de l'écliptique ; et on en fait la 8^ème planète, Neptune.

Et en 1930, Tombaugh découvre au delà de Neptune un corps nettement plus gros que les astéroïdes. Des estimations (fausses) faites quelques années plus tard lui donnaient un diamètre voisin de 5800 km, supérieur au diamètre de Mercure. On en a donc fait la 9^ème planète, Pluton, bien que son orbite soit un peu plus elliptique et inclinée que les orbites des huit autres planètes. Le diamètre de Pluton a pu être mesuré avec précision dans les années 1970 : 2240 km, plus petit que Mercure donc, mais largement plus important que celui du plus gros des astéroïdes, Céres (1025 km).

Les découvertes de Neptune et de Pluton sont dans la logique de ce troisième changement : on augmente le nombre des planètes sans en changer la définition.

En 1801, Piazzi puis d'autres astronomes découvrent plusieurs petits corps orbitant entre Mars et Jupiter dans le plan de l'écliptique. Parce que petits, très nombreux, et sur des orbites voisines les unes des autres, et après de long débats, ils ont d'abord été baptisés "planètes", puis "petites planètes", puis ils ont perdus ce titre et sont maintenant appelés astéroïdes.

Dans les années 1950, des calculs effectués à partir des orbites des comètes ont permis à Kuiper et à Oort de proposer l'existence de millions de corps trans-neptuniens et d'en calculer les orbites. Ces orbites se regroupent en deux familles : les objets de la Ceinture de Kuiper, plus ou moins dans le plan de l'écliptique, et les objets du Nuage de Oort, avec des orbites très elliptiques, de grand axe allant jusqu'à 50000 UA et réparties très largement hors de l'écliptique. Ces deux types d'objets auraient pour origine des corps initialement compris entre Jupiter et Neptune, et que la gravité des planètes géantes aurait expulsés au delà de Neptune. Ces corps, que personne n'avait jamais observés à l'époque, étaient sensés être de petite taille (taille "cométaire" et non "planétaire").

La définition de planète étaient donc claire dans les années 1950 à 1991 :«  une planète était un "gros" objet en orbite à peu près circulaire autour du Soleil, à peu près dans le plan de l'ecliptique ». La notion de gros est évidemment relative. Comme on a pris l'habitude de considérer que 1025 km (Céres) est trop petit pour une planète et que 2240 km (Pluton) est suffisant, la limite (arbitraire) se situerait entre 1025 et 2240 km. Comètes et objets de Kuiper et de Oort étaient trop petits et/ou avaient des orbites trop elliptiques ou trop inclinées pour être classés dans la catégorie "planète". Les planètes n'émettent pas de lumière, mais réfléchissent la lumière du Soleil. Avec ces définitions-conventions, il y avait donc neuf planètes dans le système solaire.

Figure 8. Galerie de portraits des "bâtisseurs" du système solaire

La situation s'est compliquée dans les années 1990.

En 1992, Jewitt and Luu (à l'Observatoire de l'Université d'Hawaï) ont découvert le premier objet trans-neptunien (autre que Pluton), à peu près dans le plan de l'écliptique et dans la fourchette des distances calculées par Kuiper. Les calculs de Kuiper qui prédisaient l'existence d'objets au-delà de Neptune étaient donc bons. Plus de 800 objets de diamètre compris entre 100 et 1300 km ont déjà été découverts dans cette Ceinture de Kuiper. Le plus gros objet de Kuiper "typique" connu et officiellement baptisé Quaoar, a un diamètre d'environ 1300 km.

Les amateurs d'ordre, les amoureux des classifications, ceux qui aiment bien que chaque chose soit à sa place, dans la "case" qui lui est affectée… tous ceux-là commencèrent à se poser des questions : si Pluton est une planète, pourquoi pas Quaoar. On peut même se poser une question plus iconoclaste : Pluton n'est-il, comme Quaoar, qu'un objet de Kuiper, simplement le plus gros d'entre eux, et non pas une planète ?

Le découverte de Sedna en 2004, avec son diamètre voisin de 1500 km et une orbite voisine des orbites de Oort a renforcé la polémique. Et l'annonce récente de la découverte de 2003 UB313, relance le débat. 2003 UB313 a un diamètre voisin de 2600 km, supérieur à celui de Pluton, une orbite très elliptique (distance au Soleil variant de 38 à 97 UA), une inclinaison de 44° sur l'écliptique. La taille en fait une planète ; l'orbite en fait un objet intermédiaire entre ceux de Oort et de Kuiper. Alors ?

Différents critères peuvent alors être pris en compte pour classer ces objets en planète ou non.

Source - © 2005 NASA, Jet Propulsion Laboratory

Figure 9. Ida, astéroïde d'une cinquantaine de km de diamètre, et son satellite, Dactyl

Ce débat shakespearien, "planet or not planet" m'inspire une comparaison. Tout le monde fait la différence entre un enfant et un adulte. Mais que fait-on d'un individu entre 16 et 24 ans : adulte ou non adulte ? Il y a la majorité civile, différente de la majorité pénale ou de la majorité sexuelle. Et pour chacun de ces trois critères, les âges seuils changent avec le pays, l'époque… Savoir si un individu de 17 ou de 20 ans est un adulte ou pas, c'est important pour le législateur ; mais l'est-ce pour le biologiste ? Ce qui compte vraiment pour le biologiste, c'est de savoir comment et pourquoi s'effectuent le développement d'un individu, ou plutôt les développements non synchrones de son cerveau, de ses organes sexuels, de son squelette, etc, développements qui lui font atteindre l'âge adulte. Pour l'espèce humaine, ce sont d'abord les organes sexuels qui atteignent leur maturité, puis c'est le squelette, et enfin le cerveau. Suivant l'organe retenu, la spécialité médicale, l'âge du passage à l'état adulte est variable. Et vouloir définir précisément et globalement l'âge du début de l'état d'adulte est forcément conventionnel et arbitraire. Et cette cruelle incertitude n'empêchera pas un médecin de soigner un jeune de 17 ans et 11 mois de la même façon qu'un autre de 18 ans et 1 mois.

Pour nos "planètes et associés", c'est pareil. Ce qui est important pour un scientifique, c'est de savoir pourquoi le système solaire est ce qu'il est : pourquoi y a-t-il des corps rocheux de taille "moyenne" dans le système solaire interne, pourquoi y a-t-il ensuite de nombreux petits corps rocheux (les astéroïdes), puis pourquoi y a t-il des géantes gazeuses (mais avec des satellites en glaces) dans la zone médiane, et pourquoi y a t-il de nombreux corps glacés dans le système solaire externe. Le reste, ce n'est qu'une question de nom ! Les planétologues qui étudient les "planètes" étudient aussi les satellites (Lune, Titan…) et étudieront bien sûr Sedna et 2003 Ub 313 qu'ils soient baptisés ou non planètes par l'Union Astronomique Internationale.

Le débat sur la "planétitude" de Pluton ou de 2003 UB313 rappelle un peu le débat sur la position du Mont Saint Michel, en Bretagne ou en Normandie. La frontière administrative entre ces deux provinces est représentée par un fleuve côtier, le Couesnon, fleuve qui divague dans les vasières de la baie (figure 10). Actuellement, les divagations du fleuves sont stoppées par la poldérisation de la baie et par la construction de la digue routière. Et quand on a bâti cette digue, les divagations du Couesnon le faisait passer à l'Ouest du Mont : le Mont Saint Michel est donc en Normandie, ce que rappelle un proverbe local : « le Couesnon en sa folie a mis le Mont en Normandie ».

Source - © 2005 Clément Lièvre (site académique de Rennes)

Figure 10. Vue aérienne du Mont Saint Michel

Le Couesnon actuel passe à gauche (à l'Ouest) de la digue, et le Mont est en Normandie. Mais si on enlève la digue, le Couesnon pourra facilement passer à droite. Un méandre abandonné visible sur la photo semble suggérer que cela a pu être le cas il n'y a pas si longtemps, avant la construction de la digue.

Mais il se peut bien que la destruction programmée de la digue (pour désensabler le Mont) change la situation et que lors de la prochaine crue, le Couesnon dérive, et passe à l'Est du Mont, qui se retrouverait alors… en Bretagne. Il y aura alors certainement une grande querelle entre les deux régions pour savoir si le Mont est devenu breton ou reste normand. Mais breton ou normand, le Mont Saint Michel restera une merveille du Moyen-Âge. Et planètes ou non, Pluton et les autres restent des corps qu'il faut étudier et comprendre.