Exoplanètes, enjeux scientifiques et philosophiques

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• Publié par: science-magazine
• Publié le: 24 janvier 2013
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• Langue: Français

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Exoplanètes, enjeux scientifiques et philosophiques

Aujourd'hui les exoplanètes, ou planètes extrasolaires, se comptent par centaines et font régulièrement la une de l'actualité, même si les médias ont bien du mal à dépasser le traitement anecdotique qu'ils réservent généralement à ce sujet. Ce qui se joue ici est pourtant d'une portée extraordinaire. Pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, une des réponses à la question de notre place dans l'univers est sur le point d'être apportée. Nous allons, en effet, probablement savoir si notre planète, et la vie qu'elle contient, est une « anomalie » improbable apparue dans un coin perdue de l'univers ou bien une structure inhérente au cosmos, c'est-à-dire presque aussi naturelle et inévitable qu'une simple et banale étoile. Si cette recherche intéresse le grand public, c'est essentiellement parce qu'elle est susceptible d'aboutir un jour à la découverte de planètes « vivantes » semblables à la nôtre, avec toutes les conséquences scientifiques, philosophiques ou sociologiques que cela implique.

Or, si les instruments de mesures astronomiques étaient jusqu'ici incapables de détecter autre chose que des planètes géantes (de plusieurs centaine de masse terrestre), en orbite serrées autour de leurs étoiles, ceux de la nouvelle génération devraient très bientôt déceler des planètes effectivement comparables à celle de la Terre, du moins en termes de masse. Deux récents événements témoignent de ce fait. Le premier est la mise en orbite du satellite d'observation astronomique Corot destiné notamment à la détection de planètes extrasolaires de taille quasi terrestre et dont les premiers résultats intéressants devraient tomber prochainement. Le second est la découverte historique de la première planète tellurique (Gliese 581 c, de cinq masses terrestres), potentiellement habitable, autour d'une étoile de type naine rouge. Cette découverte a été effectuée depuis le sol grâce au spectromètre Harps mis au point par l'équipe de Michel Mayor. Au 23 avril 2011, 547 exoplanètes ont été découvertes, presque toutes de masse supérieure à celle de la Terre. Début février 2011, la NASA annonçait la découverte de plus de 1 200 exoplanètes candidates, par la sonde Kepler.

Enfin une réponse affirmative à la vieille question de l'existence d'autres mondes autour d'autres étoiles

Profitons donc de cette période charnière pour faire le point sur cette recherche qui révolutionne le monde de l'astronomie depuis 1995 et dont les répercussions sont autant scientifiques que philosophiques. Rappel historique « Il y a d'innombrables soleils et d'innombrables terres, toutes tournant autour de leur soleil comme le font les sept planètes de notre système. Nous n'en voyons que les soleils parce qu'ils sont les plus grands et les plus lumineux, mais leurs planètes nous restent invisibles parce qu'eles sont petites et peu lumineuses. Les innombrables mondes de l'univers ne sont pas pires et moins habités que notre Terre ». Ainsi s'exprimait le philosophe italien Gordano Bruno, dans son « De l'Infinito Universoe Mundi » écrit en 1584. Ces propos philosophiques concernant l'infini de l'univers et la pluralité des mondes, en contradiction avec les dogmes de l'Église, lui valut de finir sur le bûché de l'Inquisition en 1600.

Trente-deux ans plus tard, son ami Galilée échappa de justesse à la même sentence. Après avoir abjuré il fut assigné à résidence, dans sa maison de Florence et jusqu'à la fin de sa vie, pour avoir défendu l'héliocentrisme de Copernic. Quatre siècles plus tard, une juste ironie de l'Histoire fit en sorte que ce soit en Italie qu'on annonça officiellement la première exoplanète jamais découverte. C'est en effet le 6 octobre 1995, au cours d'un congrès international d'astronomie se déroulant à Florence, que Michel Mayor et Didier Queloz, de l'observatoire de Genève firent, cette annonce retentissante qui donnait enfin une réponse affirmative à la vieille question de l'existence d'autres mondes autour d'autres étoiles. Cette grande première fit sauter un verrou psychologique au sein de la communauté scientifique et entraîna le développement d'un grand nombre de programmes de recherches dans ce domaine. Seize ans plus tard, le « tableau de chasse » s'élève à plus de 1200, des planètes géantes pour l'essentiel avec des orbites à courte période. De nos jours, les mailles du filet des astronomes se resserrent de plus en plus, et, au rythme où vont les choses, on peut dire sans trop de risques que la première planète tellurique de masse terrestre sera découverte d'ici peu grâce probablement au télescope spatial Kepler, grand frère américain de Corot.

La méthode de détection

Pour détecter les exoplanètes les astronomes utilisent principalement deux méthodes. L'une est LJ basée sur la mesure des vitesses radiales de l'étoile (les orbites des planètes influencent lé- I gèrement le mouvement de l'étoile), l'autre est basée sur la mesure de l'éclat de l'étoile. Cette dernière permet de détecter des transits éventuels de planètes devant leur étoile (principe utilisé par les satelites Corot et Kepler). Notons que d'ici une dizaine d'années il sera possible d'exploiter la méthode astrométrique qui consiste à mesurer très précisément la position et donc le mouvement propre des étoiles (projet Gaïa). Cette technique devrait aboutir à la découverte de plusieurs dizaines de milliers de planètes...

Harps est le spectrographe le plus sensible au monde puisqu'il est conçu pour détecter, à terme, des amplitudes de variation stellaire de l'ordre de 1 mètre par seconde. Concrètement, ce spectrographe peut détecter des planètes neptuniennes (de dix à vingt masses terrestres) avec des périodes orbitales qui peuvent aller jusqu'à quelques centaines de jours. Il est aussi, théoriquemen, capable de détecter des planètes super-telluriques (cinq à quinze fois la masse terrestre) à courte période (de quelques jours tout au plus).