Planétologie

Les scientifiques bientôt fixés sur la présence de la vie à la surface de sept nouvelles exoplanètes

La découverte de sept exoplanètes rocheuses dans un même système stellaire ouvre la voie à brève échéance à une recherche approfondie de la vie sur ces astres situés à 39 années-lumière de la Terre

Une belle grappe de planètes. Sept, pour être précis, ont été découvertes dans un même système stellaire par une collaboration internationale d’astronomes dirigée par l’Université de Liège. Et si ces dernières sont en couverture de la revue «Nature», font l’objet de communiqués de presse de nombreuses universités et instituts, et sont même à l’honneur lors d’une conférence de presse de la Nasa, c’est qu’elles revêtent un caractère particulier. «C’est la plus grosse découverte depuis 51 Peg», s’exclame le Genevois Didier Queloz, l’un des auteurs mais aussi et surtout celui qui a co-découvert en 1995 avec Michel Mayor les premières exoplanètes dans le système 51 Pegasi.

Qu’en est-il vraiment? Les sept planètes découvertes par Michaël Gillon et son équipe gravitent autour de l’étoile TRAPPIST-1, à environ 40 années-lumière de notre Système solaire. Outre les bières belges, ce nom évoque peut-être quelque chose aux lecteurs les plus assidus: cet astre avait déjà fait parler de lui il y a un an, lorsque la même collaboration avait mis en évidence trois exoplanètes en orbite autour de cette modeste étoile qui n’a rien à voir avec le Soleil: de taille comparable à celle de Jupiter, les scientifiques la qualifient de naine ultrafroide.

Baptisées TRAPPIST-1b, c et d, elles avaient été détectées grâce à la méthode dite des transits, qui permet de déduire leur présence et leur taille à partir de la baisse de luminosité de l’étoile, obscurcie par leur passage devant celle-ci.

Le système TRAPPIST-1 avait éveillé l’intérêt de la communauté scientifique, notamment parce que sa découverte montrait qu’il fallait peut-être chercher des «exoterres» autour de ce genre d’étoile, et non autour d’astres plus grands semblables au Soleil, comme c’est souvent le cas.

Exoterres

Désireux d’en savoir plus sur TRAPPIST-1, les astronomes ont depuis un an braqué divers instruments dans sa direction, parmi lesquels le télescope spatial Spitzer, ou les instruments au sol TRAPPIST-Sud et VLT (Very Large Telescope) basés au Chili. Résultat, ils ont constaté la présence de quatre planètes supplémentaires, toujours grâce à la méthode des transits. Voilà donc que les planètes e, f, g, et h rejoignent leurs cousines précédemment découvertes. Avec ces nouvelles venues, TRAPPIST-1 est l’un des systèmes les plus fournis en exoplanètes jamais observé.

Mais le meilleur reste à venir. Car ce chapelet de planètes est petit et compact, un peu comme Jupiter et ses satellites. Cette promiscuité engendre des interactions gravitationnelles entre les planètes, qui se traduisent par des variations de leur période de révolution. Elles sont infimes, de l’ordre de quelques minutes sur des périodes de révolution de 1,5 à 12,3 jours (voir la vidéo ci-dessous). Mais ces «variations du moment de transit» des planètes sont suffisantes pour permettre aux scientifiques de déterminer leur masse… et donc leur densité. Verdict: au moins six d’entre elles sont rocheuses.

Cocher toutes les cases

Des planètes telluriques de la bonne taille, de la bonne masse, bien situées par rapport à leur étoile par ailleurs facilement observable… TRAPPIST-1 coche de nombreuses cases. «C’est système unique, confirme Vincent Bourrier, de l’Université de Genève, qui n’a pas participé à ces travaux. Toutes ses caractéristiques donnent dès maintenant le feu vert à l’étude des atmosphères planétaires avec des instruments existants: c’est ça qui fait toute la différence!»

Ce dernier sait de quoi il parle: il vient avec son équipe de boucler une première étude des atmosphères des planètes b et c, publiée aujourd’hui dans la revue «Astronomy & Astrophysics». Basée sur des mesures des rayonnements ultraviolets de TRAPPIST-1, elle suggère que les deux astres sont vraisemblablement dépourvus d’atmosphère, car certainement trop proches de l’étoile.

Aura-t-on plus de chances avec les planètes plus éloignées? «Du dioxyde de carbone? Du méthane? De l’oxygène? Je n’ai aucune idée de ce que nous allons trouver. Mais s’il y a de l’eau, nous allons le savoir, c’est certain».

De la science en train de se faire

Sans vouloir parler trop vite, il laisse entendre que les analyses des atmosphères des sept exoplanètes auraient même déjà débuté avec l’appui du télescope spatial Hubble. D’autres instruments, tels que ceux du projet SPECULOOS – Université de Liège oblige – ou le télescope spatial James Webb qui sera lancé en 2018, vont compléter l’arsenal des astronomes et observer tous azimuts ces naines ultrafroides qui représentent 20% des étoiles de la galaxie. Quand bien même les planètes TRAPPIST-1 ne contiendraient aucune atmosphère, plus de 500 étoiles similaires attendent leur tour.

«Nous serons vraisemblablement fixés sur la présence d’eau, voire de vie à la surface de ces planètes d’ici moins de cinq ans, s’enthousiasme Didier Queloz, aujourd’hui également professeur à l’Université de Cambridge. Il y a quelques années, je pensais qu’il faudrait attendre de vingt à cinquante ans pour cela!»

«Nous sommes sur des résultats préliminaires, admet l’astrophysicien, mais qui diffusent déjà vers d’autres disciplines telles que la biologie, avec la recherche de la vie ailleurs. C’est de la science en train de se faire, c’est absolument passionnant!»

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