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Près de 4000 exoplanètes découvertes, mais toujours pas de vie extraterrestre

Impression artistique de l'exoplanète 51 Pegasi b.

Impression artistique de l'exoplanète 51 Pegasi b.

Photo : ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger

Alain Labelle

Le recensement d'exoplanètes est sur le point de dépasser les 4000 corps célestes, un peu moins de 24 ans après la découverte d'une première planète en orbite autour d'une étoile autre que le Soleil. Mais la quête de l'humanité pour trouver un monde pouvant accueillir des conditions favorables à la vie reste entière. Le point.

C’est le 6 octobre 1995 que les scientifiques suisses Michel Mayor et Didier Queloz, de l'Observatoire de Genève, ont annoncé la découverte de 51 Pegasi b, la première exoplanète détectée en orbite autour d'une étoile de type solaire.

Depuis ce moment, les astrophysiciens ont identifié pas moins de 3926 exoplanètes (source : NASA, 24 mars), et 3402 autres sont en cours de confirmation.

Représentation artistique de l'exoplanète Proxima b en orbite autour de Proxima du Centaure.

Représentation artistique de l'exoplanète Proxima b en orbite autour de Proxima du Centaure.

Photo : ESO

Les planètes exosolaires confirmées se trouvent en orbite autour de 2927 étoiles différentes.

Des mondes à découvrir

À ce jour, les quelques régions étudiées du ciel à la recherche d’exoplanètes se trouvent dans notre voisinage de la Voie lactée, la galaxie où se trouve le Soleil.

À l’échelle galactique, cela représente une petite zone, à l’image d’un grain de sable sur une plage.

Illustration de la zone de la Voie lactée dans laquelle s'est concentrée la recherche d'exoplanètes.

Illustration de la zone de la Voie lactée dans laquelle s'est concentrée la recherche d'exoplanètes.

Photo : NASA

Comme il est estimé qu’au moins une planète orbite autour de chaque étoile de la galaxie, cela signifie qu'il pourrait y avoir plus d'un trillion de planètes dans notre Voie lactée, dont beaucoup pourraient être de la taille de la Terre.

La recherche n’en est donc qu’à ces balbutiements.

Le saviez-vous?

En 1989, un objet a été détecté dans le voisinage d’une étoile, mais sa nature reste à confirmer, puisqu’il pourrait s’agir d’une planète extrasolaire ou d’une naine brune. En 1992, d’autres objets célestes avaient été observés autour d’un pulsar, mais pas d’une étoile.

Détecter une exoplanète

Plusieurs télescopes terrestres (de l’ESO, de la NASA, de l’ESA, etc.) et d'observatoires spatiaux (Kepler, Hubble, CoRot, Spitzer) scrutent le ciel à la recherche d’autres mondes.

Animation représentant la course de Kepler.

Tous les chercheurs en astronomie et en astrophysique sont unanimes : Kepler a fait faire un bond de géant à la science des exoplanètes.

Photo : NASA

Il existe quatre grandes façons de détecter des planètes autour d’étoiles :

  • La technique du transit est de loin celle qui a permis d’en confirmer la présence (77,4 % d'entre elles) à ce jour. Elle consiste à détecter une baisse de la luminosité d’une étoile lorsqu’un objet passe devant elle;
Illustration d'exoplanètes qui passent devant une étoile.

Photo :  NASA /Tim Pyle

  • La méthode de la vitesse radiale a permis d'en découvrir 18,6 %, dont la toute première en 1995. Elle utilise l'effet Doppler-Fizeau pour y arriver. Le mouvement d’une planète autour d’une étoile induit un léger mouvement de recul de celle-ci, qui est détectable par cet effet;
  • La technique des microlentilles gravitationnelles compte pour 1,9 % des découvertes. Cet effet se produit lorsque le champ gravitationnel d'une étoile déforme l'espace-temps, ce qui dévie la lumière issue d'une étoile distante située derrière, à la manière d'une lentille;
  • L’observation directe, extrêmement difficile, a permis 1,1 % des observations. Comme elles sont petites et sombres, les planètes se perdent facilement dans l'éblouissement des étoiles géantes brillantes qu'elles orbitent. Toutefois, grâce aux télescopes actuels, il existe des circonstances particulières dans lesquelles une planète peut être observée directement. Trois Québécois ont d’ailleurs participé à la création de la première image directe d’exoplanètes. Ils avaient reçu le titre de Scientifique de l'année 2008 de Radio-Canada pour leur exploit.

Des planètes gazeuses

Ces corps célestes sont les plus faciles à observer en raison de leur grosseur. Leurs masses varient de 10 fois celles de la Terre à plus de 50 fois.

  • Les joviennes sont surtout composées d’hydrogène et d’hélium, comme la planète Jupiter de notre système. 1214 de ces géantes gazeuses ont été détectées à ce jour. Il existe aussi des « super Jupiter », dont la taille équivaut à 2 à 3 fois celle de Jupiter.
  • Les neptuniennes, composées principalement de méthane et d’eau, sont des géantes glacées. Elles sont classées en fonction de leur taille, semblable à celle de la planète Neptune. Pas moins de 1666 exoplanètes découvertes à ce jour se trouvent dans cette catégorie.
Représentation artistique de l’exoplanète HD 189733b.

Représentation artistique de l’exoplanète HD 189733b

Photo : Université d'Exeter

Des planètes rocheuses

Ces planètes dites telluriques, c’est-à-dire rocheuses, sont les plus susceptibles d’abriter la vie telle que nous la connaissons. Il en existe deux types :

  • De type Terre, ce qui équivaut à une dimension équivalente à une fois celle de la Terre. Nous en avons trouvé 156;
  • De type « super Terre », des planètes rocheuses de dimension équivalente à plus de 2 fois celle de la Terre. Le recensement est actuellement à 878.

Une nouvelle ère arrive

Les chances que la vie se développe à la surface d'une exoplanète rocheuse sont étroitement liées au type et à la force de la lumière émise par son étoile hôte, et à la présence d’eau à la surface.

La présence combinée de ces deux facteurs pourrait mener, sur les planètes identifiées, à la découverte d’éléments constitutifs de la vie.

La détection de ce type de planètes s’apprête à recevoir un sérieux coup de pouce avec l'entrée en scène vers 2021 du successeur du télescope spatial Hubble.

Représentation artistique du télescope James Webb.

Représentation artistique du télescope James Webb

Photo : NASA

Les instruments encore plus perfectionnés du télescope James Webb permettront d’identifier des systèmes dont les planètes seront encore plus petites, mais aussi de mieux cerner leur composition.

Des découvertes dignes de mention

Kepler 452b, détectée en 2015 par la NASA, est souvent présentée comme une jumelle de la Terre. Son diamètre est 60 % plus grand que celui de la Terre.

Impression artistique de l'exoplanète Kepler-452b.

Impression artistique de l'exoplanète Kepler-452b

Photo : NASA

Sept planètes autour de Trappist-1. De la taille de la Terre et de température modérée, elles gravitent autour d'une étoile située à moins de 39 années-lumière. Elles ont été observées en 2017. Au moins trois d'entre elles présentent même des conditions compatibles avec la présence d'eau à leur surface.

Wolf 503b. Deux fois plus grande que la Terre, cette planète est située dans la constellation de la Vierge. Elle se trouve ainsi très proche de son étoile, à une distance 10 fois plus petite que celle entre Mercure et le Soleil. Elle a été découverte par une étudiante à la maîtrise de l'Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) de l'Université de Montréal et des collègues étrangers. Cette exoplanète est située à une distance d'environ 145 années-lumière de la Terre.

LHS 1140b. Cette super-Terre est située dans la constellation de la Baleine (Le Monstre marin). Son étoile est une naine rouge beaucoup plus petite et bien plus froide que le Soleil. Mais la distance qui sépare la planète de son étoile est dix fois inférieure à celle de la Terre et du Soleil. Elle ne reçoit que la moitié de l’ensoleillement terrestre et occupe le centre de la zone habitable. Selon les scientifiques, elle a probablement retenu une large part de son atmosphère.

Proxima B. Elle est l’exoplanète la plus proche de notre système découverte à ce jour. Elle se trouve à quatre années-lumière du système solaire, soit 40 000 milliards de kilomètres. Une sonde utilisant la technologie actuelle prendrait quand même des milliers d'années pour y parvenir. Elle occupe une zone habitable autour de son étoile, et la température estimée à sa surface permet d'envisager la présence d'eau.

Comparaison de la grosseur de la Terre et de Proxima b.Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Comparaison de la grosseur de la Terre et de Proxima b

Photo :  ESO/P. Horálek

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