Qu'est-ce qu'une planète ?

L'Union Astronomique Internationale (UAI) a tenu sa XXVIème assemblée générale à Prague du 14 au 25 août 2006 et y a discuté du problème de la définition des planètes. Depuis 1992 de nombreux corps célestes orbitant autour du Soleil au-delà de Neptune ont été découverts. En raison de ses caractéristiques physiques et orbitales, Pluton s'apparente à ces objets dits transneptuniens, (ou objets de Kuiper). La découverte en 2003 d'un objet transneptunien plus gros que Pluton (2003 UB313) avait posé le problème de la définition de ce qu'est une "planète". Si Pluton est une planète, 2003 UB313 en est une aussi...

Les débats ont été animés. Se sont notamment opposés les partisans d'une définition "physique" (une planète est un corps sphérique en équilibre hydrostatique - ce qui montait à douze le nombre de planètes dans le système solaire -) et les partisans d'une définition dynamique (une planète est un corps gravitationnellement dominant dans sa zone, son orbite étant quasi circulaire dans un plan proche de l'écliptique - ce qui redescendait à huit le nombre des planètes -).

Le texte de la résolution adoptée (voir ci-dessous) est un compromis qui décrit également les différentes classes d'objets autres que les planètes en modifiant les règles du passé. Le terme "petites planètes" disparaît au profit de deux catégories : les "planètes naines", qui sont ceux des objets du système solaire suffisamment gros pour être en équilibre hydrostatique, et les "petits corps du système solaire" qui rassemblent les autres objets et les comètes. Les satellites des planètes ne sont pas concernés par les nouvelles définitions.

Les observations récentes ont changé notre vision des systèmes planétaires et il est important que la nomenclature des objets reflète notre compréhension actuelle. Ceci s'applique en particulier à la définition d'une "planète" Le mot "planète" désignait initialement les "vagabonds" du ciel, c'est-à-dire les points de lumière qui bougeaient par rapport aux étoiles. Les découvertes récentes nous conduisent à une nouvelle définition correspondant à l'état de nos connaissances.

En conséquence, l'Union astronomique internationale (UAI) décide de répartir les planètes et les autres corps de notre Système solaire en trois catégories de la manière suivante :

Une planète (note 1) est un corps céleste, qui (a) est en orbite autour du Soleil, (b) a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique, (c) a éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche;
Une "planète naine" (note 2) est un corps céleste, qui (a) est en orbite autour du Soleil, (b) a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique, (c) n'a pas éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche, (d) n'est pas un satellite.
Tous les autres objets (note 3) en orbite autour du Soleil, à l'exception des satellites, sont appelés "petits corps du système solaire".

Notes:

1 - Les huit planètes sont : Mercure, Venus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
2 - Une action spécifique sera organisée par l'UAI pour décider à quelle catégorie, "planète naine" et/ou autres classes, appartiennent les cas limites.
3 - Ceci inclut la plupart des astéroïdes du système solaire, la plupart des objets trans-neptuniens (OTN), les comètes et tous les autres corps.

Conformément à la définition ci-dessus, Pluton est une "planète naine". Il est identifié comme le prototype d'une nouvelle catégorie d'objets trans-neptuniens dont la dénomination reste à définir.

L'acquis important de la résolution adoptée est le classement en trois catégories des corps du système solaire.
Les anciennes catégories:
"planètes" (les neuf désignées comme planètes par l'habitude),
"satellites" (orbitant autour des planètes),
"astéroïdes ou petites planètes" (les autres cailloux pouvant être sphériques ou non)
"comètes" (petits corps de glace à orbites très excentriques)
sont remplacées par:
"planètes" (corps gravitationnellement dominants et suffisamment massifs pour être en équilibre hydrostatique)
"satellites" (comme précédemment)
"planètes naines" (corps sphériques en équilibre hydrostatique ayant une influence gravitationnelle faible sur leur environnement)
"petits corps du système solaire" (le reste c'est à dire aussi bien les astéroïdes non sphériques que les comètes qui sont
parfois difficiles à discerner les uns des autres, certains astéroïdes étant devenus des comètes...).

La nouvelle définition est donc très différente (les "petites planètes" disparaissent) et est plus en accord avec nos
connaissances actuelles. Pour expliquer la nouvelle définition, il est important de bien voir le côté historique, histoire de
l'humanité et aussi histoire du système solaire.

Les anciens ont vite noté l'existence de sept "astres errants" dans le ciel par opposition aux étoiles fixes (Mercure, Vénus,
Mars, Jupiter et Saturne et aussi le Soleil et la Lune. Ces astres sont restés les seuls corps du système solaire connus
pendant des siècles. A partir du XVIIème siècle, le système de Copernic va changer la donne: les planètes sont alors au
nombre de six: Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter et Saturne. La lunette de Galilée va montrer l'existence de satellites autour de Jupiter et de Saturne mais le nombre de planètes ne va pas bouger jusqu'à la découverte d'Uranus, par hasard, en 1781. La mécanique céleste est suffisamment avancée alors pour que l'on ait une vue assez bonne du système solaire: le Soleil entouré de 7 planètes, certaines accompagnées de satellites. En 1801, la découverte de Cérès entre Mars et Jupiter laisse penser qu'une huitième planète vient d'être découverte mais le grand nombre de petits corps que l'on découvrira au XIXème siècle fera perdre son statut de planète à Cérès. Outre les planètes, les satellites et les comètes, une nouvelle famille de corps apparaît : les astéroïdes. Lorsque Le Verrier découvre Neptune par le calcul en 1846, on voit tout de suite qu'il s'agit bien d'une huitième planète, massive, orbitant dans le même plan que les autres sur une trajectoire quasi circulaire. La recherche d'une neuvième planète est alors un défi mais c'est seulement en 1930 que l'on
découvre un nouveau corps lointain (Pluton) que l'on considèrera comme une neuvième planète parce qu'on le croit plus massif qu'il n'est et aussi parce que l'on croit avoir terminé l'inventaire du système solaire. Pluton sera cependant toujours un peu considéré à part, son orbite recoupant celle de Neptune, ce qui ne correspond pas à l'idée que l'on se fait d'une planète... La découverte d'un corps plus gros que Pluton en 2003 (2003 UB313) et d'une multitude de "petits Plutons" et d'autres petits astéroïdes formant une deuxième ceinture au-delà de Neptune exigeait de trancher définitivement sur la notion de planète.

Considérons maintenant l'histoire du système solaire. Bien que la formation du système solaire ne soit pas encore parfaitement expliquée, on admet qu'il y a eu formation d'agrégats de grains de poussière, grossissant peu à peu. A partir d'une certaine masse, la gravitation établit une équilibre hydrostatique qui donne une forme sphérique aux gros corps célestes. L'évolution d'un tel corps n'est cependant pas terminée: son orbite est encore excentrique et ce seront les multiples chocs (qui feront encore grossir le corps) qui lui donneront une orbite quasi circulaire. Le corps sera alors à son minimum d'énergie (cf. la démonstration du problème des deux corps) et aura absorbé la plupart des petits corps de son environnement sauf s'il les confine sur des orbites stables (satellites, astéroïdes troyens de Jupiter). C'est dans
cet état final que l'on peut considérer qu'un corps acquiert son statut de planète. Il n'est pas impossible qu'une neuvième planète existe au delà de la deuxième ceinture d'astéroïdes mais il faut qu'elle ait pu terminer sa formation (les mouvements sont très lents) et il nous faudra être capables de l'observer.