La vérité sur les exoterres (Ciel & Espace)

Les Découvertes de "nouvelles Terre" ont beau se succéder, aucun monde extrasolaire ne peut être aujourd'hui comparé à la planète bleue. Espérer découvrir notre clone dans le ciel n'est-il pas illusoire?

Le 5 décembre 2011, avec un talent certain pour la publicité, la NASA annonce la découverte de Kepler 22b "première planète avec un rayon connu à tourner dans la zone habitable d'une étoile autre que le soleil". Repérée par le télescope spatial americain Kepler, la nouvelle venue tourne en 290 jours autour d'un astre identique au nôtre. Comme la Terre, elle est dans la zone habitable de son étoile.

Deux semaines plus tard, nouvelle annonce fracassante! Kepler, cette fois, à découvert deux planètes d'une taille comparable à la Terre. Le diamètre de Kepler 20f est quasi identique à celui de la planète bleue. Kepler 20e, elle est un peu plus petite que Vénus. Dans un élan de lyrisme, le grand chasseur d'exoplanètes Geoffrey Marcy parle de "moment décisif dans l'histoire de l'humanité", comparable au débarquement de l'homme sur la Lune. Peut-être mais ces deux astres ne sont pas vraiment des Terre. Situés respectivement à 0,14 et 0.06 UA (1) de leur soleil, leur température dépasse les 400°C...

Ainsi va la quête d'une autre Terre ces temps-ci. Lorsqu'une exoplanète est à la distance requise, elle est beaucoup plus grosse. Lorsque sa taille convient, elle est beaucoup trop prêt de son étoile. Et le plus souvent, la masse de la précédente est inconnue! Une vraie Terre extrasolaire reste insaisissable, et il y a de bonnes raisons à cela "La taille et la masse des exoplanètes sont mesurées par des méthodes qui visent des cibles différentes", note l'astrophysicien italo-russe Francesco Pepe qui a lui-même découvert cet été un spécimen de 3.6 masses terrestres - mais de taille inconnue - dans la zone habitable d'un autre soleil. Pour détecter ses proies, le satellite Kepler utilise la méthode de transits qui nécessite d'observer autant plus de passages d'une planète qu'elle est petite. A ce jeu-là, les plus petits corps détectables sont évidemment ceux qui tournent vite au plus près de leur étoile. Hélàs! Pour des raisons de pures statistiques les étoiles de Kepler sont aussi lointaines et faibles. L'autre grande méthode, celle de vitesses radicales, "détecte les planètes en mesurant leur masse minimale autour d'objets relativement brillants et proches", explique Francesco Pepe. La plupart du temps, elle ne permet pas d'étudier les cibles de Kepler. Et comme il n'y a qu'une très faible chance pour qu'une planète découverte par cette méthode transit de surcroît devant son étoile, celle dont à la fois la masse et le rayon sont connus restent rares. Aucune en tout cas, n'est aussi "légère" que la Terre. La quête d'une autre planète bleue serait-elle une chimère?

Au laboratoire d'astrophysique de Bordeaux, Franck Selsis n'est pas loin de le penser. Pas parce que mesurer la masse, la taille et la distance à son étoile d'un si petit corps est difficile mais parce que "ces trois paramètres seuls ne suffisent pas à dire à quoi à ressemble une planète?". Ce que nous avons appris de l'extraordinaire diversité des 720 exoplanètes connues à ce jour, et plus particulièrement des plus petites, c'est que leur physionomie dépend in fine de leur composition. "Par exemple, que se passerait-il si la Terre était composée de 1% d'eau , au lieu de 0,1%? Posséderait-elle encore un volcanisme? Des terres émergées? Abriterait-elle la vie?" s'interroge Franck Selsis. D'où, aussi, la conviction du découvreur de Kepler 20e et 20f, le Français François Fressin (du Center for Astrophysics de Harvard), que repérer une parfaite jumelle de la Terre est illusoire : "Il y a trop critères à prendre en compte"!

D'ailleurs ce n'est plus la recherche de notre double qui motive les astrophysiciens "Le vrai défi c'est la caractérisation détaillée des exoplanètes ; structure interne et atmosphère", explique Francesco Pepe. De toutes les exoplanètes. A commencer par celles qui sont les plus faciles à étudier? "Avec le successeur de Hubble, le JWST (téléscop spatial James Webb), on pourra peut être identifier des signatures chimiques de la vie dans l'atmosphère de super-Terre autour d'étoiles naines rouges", espère Xavier Bonfils qui a notamment découvert les planète GLIESE 667C c et Gliese 581d.

D'ici là, les chasseurs d'exoplanètes devraient se rapprocher un peu plus du profil terrestre. "Kepler trouvera des candidates au calibre approximatif de la Terre et dans la zone habitable de leur étoile d'ici peu ", pronostique Geoffrey Marcy. Si l'on en croit les statistiques selon lesquelles au moins une étoile sur trois est entourée d'une planète inférieure à 10 masses terrestres, les "planètes à la mode", dont s'amuse Franck Selsis ne devraient pas manquer dans les mois à venir.

(1) U.A. (Unité Astronomique) : Unité de distance équivalent à la distance Terre - Soleil, soit 150 millions de kilomètres.

Ecrit par David Fossé