Comment savons-nous que des planètes lointaines sont semblables à la Terre?
«Chacun possède ses propres attentes ou ses propres critères pour déterminer qu’une planète est semblable à la Terre», explique Jérémy Leconte. Pour certains, une simple planète rocheuse fait l’affaire. Pour cela, elle doit avoir une surface solide, contrairement aux géantes gazeuses comme Jupiter ou Saturne. Pour le savoir, les scientifiques commencent par mesurer le rayon de la planète lorsqu’elle passe devant une étoile, ce qui leur permet d’estimer sa taille. Pour calculer sa masse, ils examinent dans quelle mesure l’orbite de la planète fait «vaciller» l’étoile. Grâce à ces calculs, ils peuvent ensuite déterminer la densité de la planète et distinguer les mondes solides des masses gazeuses. «Mais il existe encore des planètes rocheuses à 2 000 ºC, où la surface fond littéralement», ajoute Jérémy Leconte. Ces planètes dites à océan de lave ne sont pas vraiment habitables. «Pas pour nous en tout cas.» L’étape suivante consiste à vérifier si la planète est tempérée, c’est-à-dire qu’elle présente un climat suffisamment doux pour permettre la présence d’eau liquide à sa surface. Ce facteur peut être déterminé par la quantité de lumière que reçoit une planète, ainsi que par son orbite. Cependant, cela ne suffit toujours pas à certains scientifiques pour considérer qu’une planète est semblable à la Terre. Ils veulent savoir si l’atmosphère est propice. Pour cela, ils regardent à nouveau la planète lorsqu’elle transite devant une étoile. Comme certains gaz bloquent certaines longueurs d’onde de la lumière, la lumière incidente autour d’une planète sera empreinte de la signature atmosphérique. Le plus difficile est de déterminer s’il y a réellement de l’eau liquide à la surface. La densité d’une planète pourrait apporter des indices, mais les calculs doivent être extrêmement précis. En effet, même sur les planètes océaniques comme la nôtre, où l’eau couvre 71 % de la surface, elle ne représente qu’une infime partie de la masse totale. En d’autres termes: Le rayon de la Terre fait environ 6 000 km, tandis que les océans ont, en moyenne, une profondeur d’environ 3,5 km. Pourtant, fort de cette connaissance, tout le monde devrait être satisfait. «À moins que vous ne vouliez réellement y voir des extraterrestres», dit Jérémy Leconte, «quand les gens pensent à une planète semblable à la Terre, c’est-à-dire une planète rocheuse qui est tempérée, qui dispose d’une atmosphère et d’eau liquide, c’est à cela qu’ils pensent.»
Examiner les exoplanètes
Dans le cadre du projet WHIPLASH financé par l’UE, Jérémy Leconte a mis au point une nouvelle série d’outils et de techniques permettant d’analyser l’atmosphère des planètes lointaines. Grâce à ce projet, WHIPLASH a créé un nouveau cadre permettant de comprendre la physique et la composition des exo-atmosphères, basé sur un simulateur d’atmosphère planétaire 3D innovant. Avec le récent lancement du télescope spatial James Webb (JWST) et celui de la mission Ariel de l’Agence spatiale européenne prévu pour la fin de cette décennie, les scientifiques disposeront de caractéristiques à ultra-haute résolution de planètes lointaines qu’ils pourront étudier à loisir. Cela pourrait permettre d’en savoir plus sur les exoplanètes orbitant autour de TRAPPIST-1, une étoile située à seulement 40 années-lumière de la Terre, notamment sur la présence d’eau liquide à sa surface.
Mission vers une nouvelle Terre?
Le système stellaire le plus proche du nôtre tourne autour de l’étoile naine rouge Proxima Centauri. Et à un peu plus de quatre années-lumière de la Terre, Proxima Centauri b est la plus proche exoplanète semblable à la Terre. Alors dans combien de temps peut-on espérer qu’une mission s’y rende? Même en voyageant à 10 % de la vitesse de la lumière, le voyage prendrait encore 40 ans. «Il existe quelques idées folles sur la façon d’envoyer des sondes très légères qui seraient propulsées par un laser», fait remarquer Jérémy Leconte. «Mais même comme cela, je pense que cela relève de la science-fiction. Donc ce n’est pas pour tout de suite, si vous voulez mon avis.» Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Jérémy Leconte: De nouveaux outils pour observer plus en détail les exoplanètes
Mots‑clés
WHIPLASH, exoplanète, Terre, lointaine, galaxies, examiner, atmosphère