Existait-il une planète entre Mars et Jupiter ?

Une théorie récente prétend que les planètes géantes du Système Solaire ont subi une modification soudaine de leur orbite approximativement 700 millions d'années après leur formation. A cette époque, l'excentricité de leur orbite serait passée de pratiquement zéro (circulaire donc, depuis leur origine) à la valeur qu'on leur connaît actuellement. Des simulations effectuées en supposant l'orbite de Jupiter circulaire suggèrent qu'une ou plusieurs planètes rocheuses auraient alors pu de former à l'intérieur de celle-ci, à environ 2,2 unités astronomiques (1 UA= distance de la Terre au Soleil, soit 150 millions de kilomètres) du Soleil.


Des astronomes ont étudié la possibilité qu'une planète rocheuse, surnommée "Artémis" (1), ait pu exister à l'origine, au-delà de l'orbite de Mars et en deçà de celle de Jupiter, là où se trouve actuellement la ceinture d'astéroïdes. Cette zone était stable avant le bouleversement des orbites des planètes géantes, mais s'est trouvé déstabilisée suite à cet événement.

Les chercheurs ont simulé le changement d'orbite de Jupiter pour étudier les raisons de la disparition d'Artémis, en faisant varier sa masse et/ou sa position originelle. Dans toutes les simulations, la modification de l'excentricité de Jupiter provoquait l'augmentation de celles des planètes rocheuses internes et bien souvent des croisements de trajectoires occasionnant des collisions.

En supposant la masse d'Artémis trois fois plus faible que celle de la Terre, les simulations conduisaient soit à l'éjection de Mars hors du Système Solaire, soit à sa destruction par collision. Par ailleurs et dans de nombreux cas, Mercure plongeait et disparaissait définitivement dans le Soleil.

En donnant à Artémis une masse équivalente à celle de Mars, soit l'une, soit l'autre était éjectée hors du Système Solaire. Toutefois, les planètes rocheuses subsistantes auraient alors eut de nos jours des excentricités supérieures à celles constatées. Leurs faibles valeurs actuelles imposent qu'Artémis ait été rapidement détruite ou éjectée à travers l'espace. Il est possible qu'une partie de la ceinture d'astéroïdes actuelle représente la mémoire de ces lointains événements.

Note:
(1) Il existe un astéroïde appelé 105 Artémis, mais ce n'est pas de lui dont il est question ici.