Des chercheurs ont identifié un amas compact d'objets, surnommé le noyau interne, au sein de la ceinture de Kuiper du système solaire. Cette découverte, réalisée en analysant les orbites de milliers d'objets de la ceinture de Kuiper, révèle une formation ancienne et non perturbée à environ 43 unités astronomiques du Soleil. Cette trouvaille offre des perspectives sur l'évolution du jeune système solaire, y compris la migration de Neptune.
La ceinture de Kuiper, un disque de roches glacées aux confins les plus externes du système solaire, a révélé une complexité plus grande que ce qui était compris auparavant. En 2011, des scientifiques ont découvert un amas d'objets sur des orbites similaires, nommé le noyau, situé à environ 44 unités astronomiques (UA) du Soleil, une UA étant la distance Terre-Soleil.
Une équipe dirigée par Amir Siraj à l'Université de Princeton, dans le New Jersey, a affiné les données orbitales de 1650 objets de la ceinture de Kuiper (KBO) et a appliqué un algorithme pour détecter les regroupements. L'algorithme a systématiquement identifié le noyau original aux côtés d'un groupe plus compact, que les chercheurs ont appelé le noyau interne en raison de sa position à environ 43 UA. Tous les objets de ce noyau interne présentent des orbites remarquablement circulaires alignées avec le disque du système solaire.
«Ce genre de calme orbital est un signal d'une structure très ancienne et non perturbée – le genre de structure qui peut fournir des indices sur l'évolution du système solaire, comment les planètes géantes se sont déplacées dans leurs orbites, les types d'environnements interstellaires que le système solaire a traversés, toutes sortes de choses sur les premiers jours du système solaire,» dit Siraj.
Cette structure pourrait éclairer la migration de Neptune du système solaire interne vers sa position actuelle. David Nesvorný à l'Institut de recherche du Sud-Ouest, au Colorado, qui a co-découvert le noyau original, suggère que lorsque Neptune s'est déplacé vers l'extérieur, il pourrait avoir capturé temporairement ces KBO par des interactions gravitationnelles, menant au regroupement observé avant de les relâcher.
L'Observatoire Vera C. Rubin au Chili, qui a commencé ses opérations cette année, devrait découvrir bien plus de KBO, potentiellement révélant des structures supplémentaires. «Plus nous apprenons sur l'architecture de la ceinture de Kuiper, plus nous apprenons sur l'histoire du système solaire,» dit Siraj.
Les résultats sont détaillés dans un preprint sur arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2511.07512).