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Les exoplanètes

Notre système solaire a récemment abrité la planète à la vie la plus courte jamais recensée dans notre univers : elle est apparue et a disparu en seulement 76 ans.

Enfin, tout dépend du critère de classification planétaire utilisé… Les plus de 30 ans se souviendront de Pluton, déclarée 9e planète de notre système solaire lors de sa découverte, en 1930. En 2006, l’Union astronomique internationale lui retirait ce titre car elle ne remplissait pas les conditions minimales permettant de la qualifier de planète : elle n’est désormais plus qu’un objet parmi les milliers orbitant autour de notre étoile.

Nous savons que des milliers de planètes existent au-delà de notre système solaire, mais notre technologie nous a seulement permis, à ce jour, de vérifier l’existence de quelques milliers d’entre elles.

De la même façon, il n’y a pas si longtemps encore, les seules planètes qui existaient en dehors de notre système solaire étaient celles que l’on apercevait dans les films de science-fiction.

L’existence d’une planète en dehors de notre système solaire a été officiellement confirmée pour la première fois en 1992. Depuis, la découverte des exoplanètes s’est poursuivie et l’on compte aujourd’hui près de 4000 planètes confirmées et répertoriées. Cela ne fait que 25 ans que nous pouvons affirmer leur existence avec certitude et le terme d’exoplanète leur a été consacré.

Au cours de ces 25 années, les connaissances de la science au sujet de ces corps célestes ont connu une véritable révolution. L’avidité insatiable de l’être humain, alimentée par sa curiosité naturelle, le pousse à vouloir en connaître toujours plus sur ces planètes, en particulier lorsqu’il s’agit de découvrir des formes de vie extraterrestres.

S’il existe de nombreuses façons de détecter des exoplanètes, les deux plus courantes sont des méthodes dites indirectes : la méthode des transits planétaires permet de calculer le diamètre de la planète grâce à la diminution de l’intensité lumineuse de son étoile lorsqu’elle passe en orbite devant elle. La méthode des vitesses radiales, quant à elle, permet de calculer la masse de la planète grâce à l’interférence qu’elle produit avec la masse de son étoile. En effet, l’éloignement et le manque de lumière propre des exoplanètes rendent peu probable leur détection et leur observation directe.

La méthode des transits implique que la planète passe devant son étoile et soit par conséquent alignée dans le champ de vision de l’observateur, ce qui la rend indétectable dans 90 % des cas. Malgré cela, la méthode des transits a permis de découvrir 2951 planètes, contre seulement 677 pour la méthode des vitesses radiales… Sachant que 90 % des planètes n’ont pas pu être détectées, il en reste donc beaucoup à trouver.

La fin d’un outil majeur dans la découverte et le recensement de nombreuses exoplanètes a récemment été annoncée. Il s’agit de la mission Kepler (développée dans le cadre du programme Discovery de la Nasa) qui, en 2009, a mis en orbite autour du Soleil le premier télescope spatial capable de détecter des exoplanètes de la taille de la Terre dans des zones habitables.

Lors de son lancement, la durée de travail du satellite Kepler était estimée à 3,5 ans et, de ce fait, sa mission aurait dû se terminer en 2012. Mais, fait quasi systématique lors des missions ne prévoyant pas de récupération de vaisseau, il a été décidé de la poursuivre tant que le télescope spatial continuerait de fonctionner. Tel a été le cas jusqu’à aujourd’hui, bien que deux des quatre roues de réaction ont cessé de fonctionner et que l’on estime que les réserves de carburant seront bientôt épuisées (information cependant difficile à vérifier car le satellite ne dispose pas de jauge pour indiquer le niveau d’hydrazine restant).

Faisant suite à la première phase de 3,5 années appelée « mission Kepler », la nouvelle phase est appelée « mission K2 ». La configuration de cette nouvelle phase ayant été ouverte à la communauté d’observateurs, toutes les propositions formelles faites à la Nasa sont mises à l’étude. Le septième cycle (et probablement le dernier) de la phase K2 commencera le 16 août 2018, soit dans une semaine à peine. Il n’est donc pas trop tard pour préparer un projet et partir à la recherche de votre propre exoplanète afin de pouvoir vous en vanter cet été !

Les résultats extraordinaires de la mission Kepler répertorient à ce jour non moins de 2327 exoplanètes, 4500 candidats au titre d’exoplanète détectés et plus de 13 millions d’objets étudiés.

L’importance de cette mission ne se résume pas uniquement à la collecte de données sur les exoplanètes et à la probabilité qu’elles puissent se trouver à une distance habitable de leur étoile (qui nourrit donc la possibilité tant recherchée qu’une planète puisse abriter la vie) ; elle confirme également qu’il existe dans notre Voie lactée plus de planètes que d’étoiles, à raison de 8 à 10 planètes par étoile. Il est donc très probable que cette proportion soit similaire dans les autres galaxies de l’univers dont l’âge est similaire à la nôtre.

S’il nous faut bientôt dire au revoir à Kepler, nous souhaitons désormais la bienvenue à TESS (satellite de recensement des exoplanètes en transit), qui, comme son nom l’indique, appliquera la méthode des transits pour découvrir de nouvelles exoplanètes.

TESS représente la prochaine étape en matière d’identification et de classification des exoplanètes. Lancé en avril dernier à bord d’un lanceur Falcon 9 de la société SpaceX qui l’a placé sur une orbite terrestre de grande stabilité afin d’économiser du combustible, il disposera d’une durée nominale de deux ans, bien qu’il puisse probablement fonctionner pendant dix ans.

TESS couvrira une zone 400 fois plus vaste que celle observée par Kepler et équivalente à 85 % de l’espace visible depuis la Terre. Il surveillera 200 000 étoiles autour desquelles on espère localiser environ 20 000 exoplanètes, qui viendront s’ajouter aux 4000 déjà connues.

En attendant les découvertes que nous réserve TESS, nous pouvons d’ores et déjà nous émerveiller face à ces exoplanètes aux caractéristiques curieuses :

Proxima b. C’est l’exoplanète qui compte le plus grand nombre de « followers » sur les réseaux sociaux. Située à « seulement » 4 années-lumière et dans la zone habitable de son étoile, elle est devenue malgré elle une star de ces réseaux.

2Mass J2126. La distance entre cette exoplanète et son étoile est égale à 7000 fois la distance entre la Terre et le Soleil, ce qui en fait le plus grand système solaire connu.

J1407b. Elle possède un anneau similaire à celui de Saturne, mais 200 fois plus grand.

Wasp 12b. Cette exoplanète est tellement proche de son étoile qu’elle y orbite en à peine plus d’un jour. La gravité et les accélérations exercées par cette proximité lui confèrent une forme non pas sphérique, mais oblongue, et entraînent son aspiration progressive par l’étoile.

Kepler 16b. Cette planète orbite autour de deux étoiles qui, elles-mêmes, orbitent l’une autour de l’autre (système stellaire binaire).

PSR B 1620-26b. Datant de près de 13 milliards d’années (en comparaison, l’univers date de 13,8 milliards d’années), il s’agit de la plus ancienne planète connue. Elle orbite autour d’une naine blanche et d’un pulsar.

 

 

 

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06/10/2018

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