Les exoplanètes, de nouvelles Terre ?

L'Humanité peut bien avoir tous les problèmes possibles sur sa planète, rien ne l'empêchera jamais de lever le nez pour se demander si d'autres mondes existent, quelque part dans l'Univers. Depuis les années 1990, des milliers de planètes, situées hors de notre système solaire, ont été détectées. Spoiler : elles ne sont pas plates.

En 1992, les astronomes Aleksander Wolszczan et Dale Frail découvrent le pulsar Liche, ou, moins joliment, PSR (pour pulsar) J1300+1240. Un pulsar serait une étoile à neutron, une étoile en fin de vie qui n'est composée que de résidus (les neutrons), qui tournerait très vite sur elle-même. Cette rotation émet un rayonnement pulsé régulier, détectable de la Terre.  Contrairement au deuxième pulsar qu'ils ont découvert, les deux comparses se rendent vite compte que quelque chose ne tourne pas rond. La moindre anomalie est facilement détectable, du fait de la haute vitesse de rotation du pulsar et ils en détectent plusieurs. Les interférences dans leurs observations vont finalement s'avérer être trois planètes, qui gravitent autour de Liche. C'est la première fois que l'on prouve l'existence d'autres planètes hors de notre système solaire.

(Exo)planète, définitions

Une planète est un objet céleste (r)évoluant autour d'une étoile, ne produisant pas sa propre lumière, ayant un diamètre d'au moins 800 kilomètres, de forme sphérique et n'ayant pas d'équivalent dans son environnement proche, les satellites étant plus petits.

Une exoplanète n'est pas nécessairement une seconde Terre : rien ne prouve que les trois planètes de Liche -il en existe peut-être une quatrième-, nommées Draugr, Poltergeist et Phobetor, sont propice à l'apparition de la vie telle qu'on la connaît. Il est même presque certain qu'elles ne le sont pas ! Une exoplanète, c'est donc simplement une planète située en dehors -"exo"- de notre système solaire.

Leur découverte est une révolution : on avait bien sûr déjà observé, avant 1992, des objets célestes situés à l'extérieur de notre système solaire. Les galaxies, les amas stellaires, les étoiles... mais c'était des objets plutôt grands, comparés aux planètes. Depuis 1992, le nombre d'exoplanètes découvertes est exponentiel. De quelques centaines à la fin avant 2010, nous avons aujourd'hui détecté plus de 4000 exoplanètes, et on estimait la fréquence de découverte à une par jour en 2019. Des milliers d'astronomes se consacrent exclusivement à cette chasse, contre huit dans les années 1990.

Des exoplanètes aux profils multiples

Toutes ces découvertes d'exoplanètes ont charrié avec elles leur lot de surprises. Prenons l'exemple de Osiris, planète b de l'étoile 209458. Située un peu trop près de son étoile, l'atmosphère d'Osiris est peu à peu soufflé par son rayonnement électromagnétique. La vue d'artiste vaut le coup d’œil :

Plus incroyable encore. Imaginez. Vous vous levez tôt, un matin sur HD 188753 Ab (malgré le fait que le sol n'existe pas : la planète est gazeuse). Vous assistez alors aux levers de trois soleils ! Ce système solaire ultra complexe est composé de trois soleils, et l'on ne comprend toujours pas comment une planète comme HD 188753 Ab a pu naître dans ce chaos gravitationnel.

Zone habitable

Pour ce qui est des secondes Terre : il est plus correct de parler de planète Boucles d'or, en référence au conte dans lequel la jeune fille mange du gruau ni trop chaud, ni trop froid. Ce "ni trop chaud ni trop froid" renvoie à la zone habitable d'une étoile, à savoir la zone située à une distance suffisante de l'étoile pour rendre possible la présence d'eau liquide. En plus de cette zone, le système solaire doit être dans une zone habitable galactique, c'est-à-dire dans une zone de galaxie où il n'y a ni trous noirs, ni supernovas, ni perturbations liés à des étoiles trop proches, qui pourraient créer un espace encombré par des objets célestes dérivants : astéroïdes, comètes.

Une dizaine d'exoplanètes découvertes seraient potentiellement propices à l'émergence d'une vie extraterrestre. La plus prometteuse est Kepler 186-f. La jumelle de la Terre n'est que 10 % plus grande. Kepler 186, son étoile, est une naine rouge, bien plus petite que le soleil. La distance qui sépare Kepler 186 de sa planète pourrait être propice à l'eau. Mais toutes ces annonces relèvent plus d'une opération de com' de la Nasa que de véritables avancées. Nous ne savons rien, sur l'atmosphère, la composition de la planète (gazeuse, tellurique ?)... Pour en savoir plus, il faudra attendre des dizaines d'années, de nouveaux télescopes, et pour ce siècle, il semble fortement compromise la possibilité d'une observation plus approfondie. Sans compter que pour un observateur d'un autre système solaire, la Terre est aussi habitable que Mars ou Vénus, situées dans la zone d'habitabilité du Soleil.

Statistiquement, la vie existe

Les scientifiques estiment que des milliards de planètes, rien que dans notre galaxie, seraient potentiellement habitables. Et oui, parce que 90 % des exoplanètes, habitables ou non, que nous avons observées, se situent à moins de 2 000 années lumières du Soleil.

Et encore, la notion d'habitabilité est très restrictive : anthropocentrés que nous sommes, nous considérons que pour que la vie existe, il faut qu'il y ait exactement les mêmes conditions que sur Terre. Or, rien ne prouve qu'une forme de vie, basée non pas sur le carbone mais sur un autre élément, qui n'aurait de plus pas besoin d'eau sous forme liquide, ne puisse pas exister. Quelque part ailleurs, la vie doit bien exister.

Les pieds sur Terre

Reste une interrogation : maintenant que l'on sait ça, on fait quoi ? L'intérêt scientifique n'est bien sûr pas à remettre en question : le savoir pour le savoir est un objectif en soi. Mais concrètement, serait-il possible un jour d'atteindre ces planètes habitables ? Prenons un risque : non. Pour atteindre Kepler 186-f, il faudrait, avec notre technologie actuelle, deux millions d'années. Les lois de la physique nous limitent. Il est impossible d'aller à la vitesse de la lumière : l'énergie à dépenser serait incroyablement élevée, il faudra être capable d'anticiper la trajectoire du vaisseau à la picoseconde près, la vitesse nous écraserait par l'accélération et même en réussissant à dépasser ces contraintes techniques, il faudrait encore 500 ans, à la vitesse de la lumière, pour arriver là-bas. Le voyage interstellaire est une chimère. Reste que l'on peut continuer à rêver, à recueillir des informations, à savoir sans pouvoir toucher, tout en continuant à préserver ce qui est à notre portée : notre Terre.

Léopold Picot

L'article "Amateurs confirmés" sur les méthodes de détection des exoplanètes est accessible ici !