L'ère moderne
Les lunes et les comètes
Huygens (1622, 1695) découvre un satellite à Saturne, Titan, et Cassini en découvre quatre autres peu après : en 1684, nous avons 16 planètes. En cette fin de 18eme siècle on commence cependant à remettre en question cette définition, Huygens qualifiant les lunes de « planètes secondaires » en utilisant comme argument que la vie n’est de toute évidence pas possible à leur surface ; après avoir observé notre Lune, il constate qu’elle n’a ni eau ni atmosphère.
En utilisant les mathématiques de Newton, Edmund Halley prédit en 1680 la date de retour de
« sa » comète plus d’un demi-siècle après, en 1758.
Elle fut au rendez-vous, et la théorie du mouvement de Newton passa d’une théorie capable de
décrire les observations à une théorie capable de faire des prédictions. Bien sûr, les comètes
tournent autour du Soleil et obéissent aux lois de Kepler. Sont-ce des planètes ? Non, deux
règles implicites nous affirment que ni les lunes ni les comètes ne sont des planètes, si bien
que tout le monde est d’accord pour avoir six planètes. Le terme « lune » est couramment
utilisé.
La loi de Titius-Bode
En 1772, Bode reprend une idée de Titius et énonce la « loi de Titius-Bode » qui donne la distance des planètes au Soleil en fonction du « numéro » de la planète. Ceci fonctionne de manière troublante, car cette loi n’a aucun fondement physique.
Est-ce un coup de chance ou une loi physique ? Elle prédit une planète à 2,8 U.A. et d’autres bien sur, après Saturne ; les trouver permettrait de confirmer ou d’infirmer cette loi…
La découverte d'Uranus
Herschel (1738, 1822) découvre dans son télescope, un soir de 1781, un petit objet qu’il
croit être une comète. Messier affirme que c’est une nouvelle planète, et d’autres calculent
sa distance ; à environ 18,9 U.A. Herschel estime son diamètre à 55000 km, ce qui est en fait
extrêmement précis. Apres un bref conflit, Bode la nomme Uranus. Le système solaire vient de
doubler en taille car Uranus est extrêmement éloignée.
En examinant d’anciennes observations, Bode retrouve Uranus qui avait déjà été observée en
1690 à l’insu des astronomes. Evitant de ce fait des années d’observations, on estime sa
distance a 19,18 U.A. ce qui n’a pas beaucoup été amélioré depuis : ceci suit assez bien la
règle de Titius-Bode ce qui trouble les astronomes… serait-ce une véritable loi ? On peut
constater un « trou » entre Mars et Jupiter là ou la règle prédit une planète. On convient
d’une nouvelle définition : un objet qui suit les lois de Kepler et de Titius-Bode. La chasse
est ouverte.
Nous avons à ce jour 7 planètes, 10 lunes et beaucoup de comètes.
Les astéroïdes
En 1787, Von Zach (les défenseurs de la loi de Titius-Bode sont en majorité allemands) décide de scruter systématiquement le ciel à la recherche de la planète. En 1800, il divise le ciel en 34 zones qui seront confiées à 34 astronomes. Cette entreprise est couronnée de succès : en 1801, Piazzi, à Palerme, trouve une étoile errante et l’observe 24 nuits. Il nomme cet objet Cérès, mais le mauvais temps l’empêche de poursuivre. Gauss (1777, 1855) se penche sur le problème, développe une nouvelle technique mathématique, et l’équipe retrouve la planète grâce a ses calculs. La règle de Titius-Bode marche une fois de plus, mais l’objet en question est tout petit. Herschel se trompe en mesurant Cérès mais nul n’ose le contredire : on croit qu'elle a un diamètre de 258 km.
En 1802, on trouve un objet similaire à Cérès, nommé Pallas avec une orbite très inclinée
et très excentrique,
qui est parfois plus près ou plus loin que Cérès. Cet objet est déclassé et Herschel suggère à
la Royal Society de le nommer « astéroïde ». Mais cela n’est pas accepté par tout le monde.
Pour certains, on a 9 planètes. En 1807, on en a 11, puis en 1845, 12 planètes. En 1847, on
revient à 7 planètes et le terme « astéroïde » est accepté. Dans les années 1840, on a
découvert 6 astéroïdes, 47 durant les années 1850, 52 en 1860, 102 en 1870, 76 en 1880, 165
en 1890. Au total, 465 astéroïdes en 1900.
Mais revenons à notre loi de Bode. Celle-ci fonctionne encore, en supposant que les astéroïdes sont les fragments d’une planète par exemple. Pour N=9, on devrait avoir une planète à 38 U.A. et si celle-ci est suffisamment grosse, comme Uranus, il est possible de la trouver. Mais il va falloir des moyens énormes.