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Mai 2007
"Il existe de très nombreuses planètes telluriques"
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La découverte d’une nouvelle exoplanète tellurique, annoncée en avril, n’a laissé personne de marbre. Alors que certains parlent déjà d’une «nouvelle Terre», nous voulions faire le point sur les impacts de cette trouvaille avec l’astrophysicien Jean-Philippe Beaulieu. |
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Jean-Philippe Beaulieu |
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Pourquoi parler d'exoplanète tellurique ?
Jean-Philippe Beaulieu. Une exoplanète est une planète qui tourne autour de son étoile, en dehors de notre système solaire. Il existe deux grandes familles de planètes : les grosses planètes gazeuses, comme Jupiter, et les planètes rocheuses, les planètes telluriques. Les grosses planètes sont composées par un coeur rocheux et une enveloppe de gaz, les plus petites n'ont pas une masse suffisante pour garder les gaz légers hydrogène et helium. Les planètes telluriques ont une masse d'environ 0.1 à 10 masses terrestres.
Comment arrive-t-on à détecter ces petites planètes ?
Il existe différentes méthodes pour les détecter.
Tout d'abord la méthode des vitesses radiales, méthode qui utilise le fait qu'une planète en orbite, provoque une variation de la vitesse apparente de l'étoile que l'on peut détecter par de la spectroscopie de précision. C'est une mesure difficile à réaliser techniquement, mais parfaitement maîtrisée par les équipes suisses, françaises et américaines.
Ensuite, on trouve la méthode des transits, c'est-à dire quand la planète, lors de son orbite, passe exactement entre son étoile et nous. Ce phénomène se traduit par une faible baisse de luminosité apparente de l'étoile.
Et enfin, la microlentille. Quand une petite étoile passe sur la ligne de visée vers une étoile plus éloignée, un effet de lentille gravitationnelle se produit. La petite étoile va dévier les rayons lumineux émis par l'étoile lointaine et les refocaliser, ce qui provoque une amplification apparente du flux de l'étoile. Si la petite étoile a une planète, la planète va elle aussi faire un effet de lentille, plus petit, plus court, mais ainsi trahir sa présence.
Quelles informations peut-on obtenir à partir de ces premières observations ?
Elles sont assez limitées, mais on sait au moins quelle est la masse de la planète et la distance qui la sépare de son étoile. On a aussi parfois son rayon ce qui, avec la masse, permet de calculer sa densité. On peut en savoir plus parfois, comme trouver des informations sur l'atmosphère de la planète, mais c'est presque du cas par cas.
Comment parvient-on, alors, avec si peu d'informations, aux résultats présentés ?
Les lois de la physique avec lesquelles nous décryptons notre propre système sont valables pour tout l'Univers. On les transpose donc aux nouveaux systèmes détectés, puis on fait des prédictions que l'on essaye de confirmer avec de nouvelles observations, qui permettent d'affiner notre compréhension et de faire de nouvelle prédictions plus pointues, etc.
Pourquoi est-ce si important de détecter des exoplanètes tellurique ?
La première a été découverte en janvier 2006, elle équivaut à 5 masses terrestres et elle est très froide. La nouvelle découverte d'avril, combinée avec d'autres résultats et d'autres méthodes, montre qu'il doit exister de très nombreuses exoplanètes telluriques et que l'on commence simplement à les détecter. On pense qu'il y a beaucoup plus de petites planètes rocheuses que de grosses planètes gazeuses.
Une des deux exoplanètes récemment découvertes a été donnée comme la "cousine" de la Terre. Comment peut-on savoir si la vie y est possible ?
Chaque chose en son temps. On ne parle pas encore de vie, on cherche d'abord à savoir si les petites planètes sont communes, puis si à la surface de certaines d'entre elles, l'eau peut être liquide.
Cela dépend de la température à la surface et donc de la distance de la planète par rapport à son étoile. Si la planète se situe trop près, c'est une fournaise épouvantable (on les appelles les Jupiters et les Neptunes chauds), si elle est trop loin, elle est trop froide. Pour schématiser, il existe une zone ou la température fait que l'eau peut être liquide, on l'appelle la zone habitable.
Si la planète découverte se situe dans cette zone, ça excite l'imagination mais on ne sait pas s'il y a ou pas de la vie. Il ne faut pas mettre la charrue avant les boeufs.
Et pour finir, on peut souligner que sur les petites planètes glacées, dans certains cas, il peut exister de l'eau liquide sous une épaisse couche de glace. Bref, ce n'est pas simple.
Les exoplanètes découvertes en avril se situent-elles dans cette zone habitable ?
La planète numéro 2 a été donnée dans la première version de l'article, comme une "nouvelle Terre" car les premiers résultats la situaient dans la zone habitable de son étoile. Après corrections, il semble qu'elle se trouve plutôt en bordure de cette zone, du côté chaud. La planète numéro 3, quant à elle, est juste en dehors de la zone habitable, coté " froid ", mais il peut y avoir des effets de serres, et ainsi modifier les conditions à la surface. Il ne faut pas oublier qu'une atmosphère planétaire, c'est quelque chose de très riche, et compliqué. Regardez par exemple les différences entre Venus, la Terre et Mars.
Des signatures de vie vont-elles être recherchées ?
Oui, différents moyens, comme le satellite européen Darwin, ou le Terrestrial Planet Finder, sont étudiés pour rechercher des traceurs biologiques dans les exoplanètes telluriques. Mais techniquement, c'est très compliqué, et il faut bien identifier la meilleure stratégie avant de choisir un projet qui absorberait une fraction importante du budget de l'astronomie mondiale. Il y a encore du travail à faire, depuis le sol, ou l'espace, avant de prendre la décision de lancer les " monstres " que sont Darwin ou le Terrestrial Planet Finder à l'horizon 2020-2025. Par exemple, à plus court terme, il existe des projets astucieux de coronographie sur des télescopes spatiaux qui devraient nous permettre de commencer à sonder les atmosphères des grosses planètes telluriques, les " super-Terres ".
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