Les exoplanètes

Par Michel Gravereau.
Sommes-nous seuls dans l’Univers ? Y a-t-il la vie ailleurs ? Et où ?
Les éternelles questions que l’Homme se pose sans y apporter de réponses formelles. Pourtant, ce n’est pas le fait de ne pas chercher.
Les temps modernes nous ont apporté des outils capables de mieux appréhender notre environnement spatial : les sondes sont in situ alors que les télescopes terrestres, assujettis aux contraintes atmosphériques de la Terre, nous privent d’un regard plus précis.

Bien que l’on continue d’appeler certaines zones sur la Lune des « mers », nous savons depuis longtemps qu’il n’y a pas d’eau, pas plus que sur Mars où pourtant l’eau a tant coulé voici des lustres. Où est-elle passée ?
Dans notre quête de la vie extraterrestre, nous avons, sinon visité, du moins approché de près les différentes planètes du système solaire et force est de constater que nous n’avons rien à nous mettre sous la dent.

Alors, avec les technologies super sophistiquées, notre regard s’est tourné vers un ailleurs. Les étoiles. Car si les astronomes en avaient la certitude, ils n’en possédaient aucune preuve. Comment imaginer que seul notre Soleil pouvait arborer fièrement un cortège de planètes et les autres étoiles, rien. Il fallait être bougrement prétentieux.

Alors, avec des techniques nouvelles, il s’est mis à regarder autrement les étoiles et a enfin découvert d’autres planètes : les exoplanètes.
Voici 31 ans, le suisse Michel Mayor et le français Didier Queloz, depuis l’OHP (Observatoire de Haute Provence) découvrent la première exoplanète dans la constellation de Pégase, 51 Pegasi b. Ils ne l’ont pas directement observé. Ils ont déduit son existence via de savants calculs. Leur découverte sera récompensée par le prix Nobel de physique en 2019.

Depuis 1995, les découvertes se succèdent et ce sont des milliers d’exoplanètes qui sont recensées, notamment grâce aux télescopes spatiaux comme l’européen CoRot (2006-2014), première sonde dédiée à la détection d’exoplanètes.

On estime que dans une dizaine d’années, on en connaîtra 100 000 ! D’après les astronomes, la majorité des étoiles de notre Univers ont certainement au moins une planète.
Longtemps, il a été impossible de détecter les exoplanètes car très loin de la Terre. Songez que la plus proche des étoiles de notre galaxie se situe à 40 000 milliards de km de la Terre (4 années-lumière).
Les progrès d’observation ont enclenché une récolte importante. Que sont-ils ?

La coronographie.
L’importante lumière émise par une étoile masque la ou les planètes qui orbitent autour. Pour l’atténuer, on utilise la coronographie. Cette technique consiste à masquer l’étoile pour révéler les astres moins lumineux qui sont autour. Comme on le faisait dans le temps pour observer les protubérances de notre Soleil. Mais cela ne permet qu’une observation directe que pour les planètes les plus grosses et très éloignées de leur étoile.

Dans l’avenir, vers 2040, la NASA prévoit d’envoyer un super télescope équipé de coronographe permettant de détecter de plus petites planètes plus proches de leur étoile (Mission Habitable Worlds). Le satellite américain James Webb possède à son bord un coronographe capable de telles missions.

Le Transit.
Certains télescopes sont équipés de capteurs sensibles de lumière. Lorsqu’une planète passe devant son étoile, elle masque une partie de sa lumière qui diminue, avant de regagner en intensité lorsque le transit est terminé. Ainsi, la variation régulière de la luminosité d’une étoile peut signifier la présence d’une planète qui passe et repasse et re-repasse…

En notant la fréquence des passages et leur durée, des informations sont récoltées sur le temps que met la planète à faire le tour de l’étoile, ainsi que sur sa taille. Les satellites européens CoRot (2006-2014) et CHEOPS (2019) utilisent cette méthode.ne photo ?
Une diversité de mondes

Depuis plus de 30 ans que « la chasse » aux exoplanètes est ouverte, ce n’est que diversité qui a été observée. De très grandes et très massives, jusqu’à 25 fois celle de Jupiter notre plus grande planète de notre système solaire, jusqu’à des plus petites comparables en taille et masse à celle de la Terre.

L’exoplanète la plus chaude, KELT-9b, a une température de surface approchant les 4 000 °C, très proche de son étoile. OGLE-2005-BLG-390Lb est une exoplanète glacée où le thermomètre affiche -223°C !
Comme pour les planètes de notre Système solaire, les exoplanètes ont des compositions différentes, pouvant être faites de roche, de glace ou de gaz. Les exoplanètes sont très éloignées et renvoient donc très peu la lumière.

C’est comme vouloir distinguer depuis Paris une luciole qui volerait dans la lumière d’un phare du port de Marseille. Seules les plus grosses, ou très chaudes, renvoient assez de lumière pour être vues par des télescopes puissants. Mais c’est depuis l’espace qu’elles se révèlent le mieux.
S’intéresser aux exoplanètes que l’on découvre à différents stades de leur vie, nous renseigne sur la façon dont une planète naît, se forme et meurt. Elles nous permettent de mieux comprendre l’odyssée de notre propre Système solaire.

Rechercher une potentielle vie extraterrestre est le but de beaucoup de scientifiques. Ces planètes pourraient-elles être habitables ? Voire habitées. Ou du moins, possèdent-elles un environnement compatible avec une forme de vie (une atmosphère, une température à la surface qui permet la présence d’eau liquide en grande quantité, présence de carbone, de méthane). Des molécules liées à la chimie des organismes vivants.

En attendant d’en savoir davantage sur ce qui gravite autour d’autres étoiles, il nous reste à profiter de ces splendeurs célestes qui nous tendent les bras lors de nos douces soirées d’été finissant.
Carpe Diem.