Une Terre bis parmi les 7 373 exoplanètes détectées ?

La découverte des exoplanètes

C’est en 1995 qu’a été découverte la première exoplanète, 51 Peg b ou 51 Pegasi b, par deux astrophysiciens suisses : Michel Mayor et Didier Queloz (prix Nobel 2019 pour cette découverte). La planète se situe à 50,9 années-lumière de la Terre (une année-lumière équivaut à 9,46 milliards de kilomètres), dans la constellation de Pégase. Elle est détectée par la méthode des vitesses radiales et la première représentation qui en est faite est loin d’être impressionnante : c’est une courbe (figure 25 de ce document) qui mesure la variation du spectre lumineux de l’étoile (par l’effet Doppler-Fizeau qui se produit quand une planète en orbite dévie légèrement la trajectoire de l’étoile). Ce sont les données du spectrographe ELODIE de l’observatoire de Haute-Provence, qui permettent aux deux scientifiques de démontrer l’existence de cette planète et de calculer sa masse et sa période orbitale (le temps de rotation de 51 Peg b autour de son étoile). 

Depuis, de nombreuses exoplanètes sont découvertes par des méthodes fondées sur l’observation du comportement des étoiles permettant de déduire l’existence d’une planète. Ces méthodes consistent à mesurer soit la déviation de l’étoile par rapport à son centre de gravité (méthode des vitesses radiales ou astrométrie), soit la variation de l’intensité de l’étoile lorsque la planète en orbite passe devant ou derrière celle-ci (méthode des transits), soit la déviation de la lumière (méthode de la lentille gravitationnelle). Chaque méthode a ses avantages et ses biais. Ainsi, celle utilisée par Mayor et Queloz favorise la détection de grosses masses, très proches de leur étoile.

Ces mesures d’observation peuvent être réalisées depuis la Terre ou depuis l’espace avec des télescopes spatiaux comme Kepler, à qui l’on doit la découverte de près de 2 600 exoplanètes. Un chiffre à relativiser au regard des 100 à 200 milliards de planètes estimées constellerait notre seule galaxie, soit au moins une planète pour chaque étoile. L’observation directe de ces planètes extrasolaires devient possible, au sol et dans l’espace, grâce à l’évolution des technologies. De grands télescopes sont équipés d’instruments ayant recours à plusieurs procédés : l’infrarouge qui permet de voir l’invisible, l’optique adaptative, le micro-balayage et des coronographes pour améliorer les contrastes et la qualité de l’image.

Des exoterres ?

Les exoplanètes sont classées selon leur taille et caractéristiques (composition, masse), et leur position par rapport à leur étoile. On appelle exoterre, une exoplanète qui ressemble à la Terre du point de vue de sa masse et sa position dans la zone habitable de son étoile. La première exoterre, Gliese 581c, est découverte en avril 2009. Elle se situe en zone habitable de Gliese 581, à 20 années-lumière de la Terre, et présente des similitudes avec celle-ci du point de vue des conditions supposées de surface, de température et de taille.

Elle semble donc réunir les conditions de la vie, comme le conçoit l’esprit humain en l’absence d’autres critères de vie connus : présence d’eau liquide, chimie du carbone (atmosphère) et énergie solaire. Ensuite, d’autres critères sont déterminants dans l’hypothèse de la viabilité d’un organisme humain : l’axe oblique de la planète et la période orbitale, la température à la surface… The Habitable Worlds Catalog (HWC) dénombre 70 exoplanètes sur plus de 5 000 identifiées, pouvant ou ayant abrité la vie, dont 29 seraient susceptibles d’être des planètes rocheuses possédant de l’eau en surface. D’autres découvertes ou confirmations d’hypothèses surviendront avec la mise en route de super télescopes comme l’Extremely Large Telescope (ELT) européen, ou grâce à l’optimisation du traitement des données avec l’aide de programmes participatifs ou avec celle de l’intelligence artificielle.

Toutefois, il serait utopique d’imaginer envoyer des êtres humains, dans un futur proche, coloniser une jumelle de la Terre présentant des conditions de vie optimales, ne serait-ce que par la distance à parcourir en année-lumière, explique Isabelle Vauglin, astrophysicienne au Centre de recherche astrophysique de Lyon (CRAL). En aucun cas, une exoterre n’est un plan B en cas de menace pour la survie humaine, qu’elle soit connue (réchauffement climatique) ou soudaine (guerre nucléaire, collision avec un astéroïde, pandémie…). Et si Mars a pu abriter la vie, les conditions de terraformation (transformation délibérée, par l’humanité, de l’environnement naturel de Mars afin de le rendre habitable) ne sont pas réunies pour dépasser le seuil de la science-fiction. Dans cette quête des mondes habitables, notre horizon le plus urgent demeure la préservation du seul habitat viable dont nous disposons : la Terre.

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Pour aller plus loin

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