Les planètes et exoplanètes expliquées aux SEGPA

Les planètes et exoplanètes expliquées aux SEGPA
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val

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Avant de parler des exoplanètes, penchons-nous sur ce qu’est une planète. On en connait bien quelques unes, précisément 8 qui tournent autour du soleil. Elles sont, dans notre système, de trois types :

- avec une croûte rocheuse, dites telluriques : Mercure, Vénus, Terre et Mars,
- gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, 
- constituées de glace et de roche : Cérés, Pluton et Eris.

Il existe d’autres objets sphériques dans le système solaire, comme Pluton, mais nous parlons dans ce cas précis de planète naine. Pour ce qui est des exoplanètes, ce sont des planètes en orbite autour d’autres étoiles. On en a découvert plusieurs depuis que les suisses Michel Mayor et Didier Queloz ont détecté une géante gazeuse en 1995.

Nos moyens devenant de plus en plus sensible, nous avons aujourd'hui la confirmation de l'existence de près de 2.000 exoplanètes. D’après des estimations raisonnables, il devrait en avoir plus de 100 milliards au sein de la Galaxie (10% des étoiles ont des planètes). Nous avons principalement observé notre environnement proche, par exemple la campagne "SWEEPS" (Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search) de 2006 avec le télescope spatial Hubble chargé d’observer 180.000 étoiles à environ 26.000 années lumières. 16 étoiles hôtes ont été découvertes.

Comment les détecter ?

On ne les voit pas pour de bonnes raisons. Premièrement, elles reflètent la lumière de leur étoile et elles ont donc un très faible éclat. Par exemple, nous pouvons observer Vénus à l’œil nu mais si on s’éloigne de 4 années-lumière, son éclat est divisé par cent milles millions. Deuxièmement, son étoile est beaucoup plus brillante. Des observations directes ont cependant eu lieu, mais seulement des planètes géantes orbitant autour d’une naine brune (un soleil presque éteint). Ils existent plusieurs méthodes de détection, souvent indirecte.

La première est la mesure de tout petits mouvements de l'étoile induits par la présence d'une planète en orbite. Ils sont en synchronisme avec la rotation de la planète autour de l’étoile. Cette méthode permet de calculer l’orbite et d’avoir une idée de la masse de l'exoplanète.

La deuxième est la détection du passage d’une planète devant une étoile mais il faut que la terre, l’exoplanète et le soleil soient alignés. On mesure principalement une différence de luminosité ce qui donne la taille de la planète.

Une troisième méthode est l’utilisation de lentille gravitationnelle basée sur le principe de relativité générale. Une étoile lointaine émet une lumière jusqu’à notre planète, entre cette étoile et notre planète se trouve un soleil abritant peut-être une planète. La lumière venant de l’étoile brillante sera déformée par le champ gravitationnel de ce soleil en premier et si une exoplanète orbite, on observera un deuxième point lumineux. Cette méthode permet de détecter de plus petites planètes car on ne s’intéresse pas à leurs radiations émises mais à leur capacité à déformer la lumière d’une autre étoile que leur soleil.

De quoi ont-elles l’air ?

Elles sont rondes à cause de la force de gravitation et elles ne brillent pas, ce qui ressemble à la Terre. Mais la plupart des exoplanètes découvertes sont des géantes gazeuses donc inhabitables (pour l’instant) et surtout orbitent trop près de leurs soleils (des périodes de révolution de seulement quelques jours pour certaines). Certaines encore ont des orbites si elliptiques qu’elles s’éloignent et se rapprochent trop de leurs soleils.

Pourtant, en 2007, une première planète ressemblant à la Terre fut découverte. Ses caractériques sont les suivantes : 1.5 fois le diamètre et 5 fois la masse de la Terre, vraisemblablement tellurique et orbitant dans la zone habitable de l’étoile Gliese 581 dans la constellation du Libra. C’était la première, depuis il y en a plus.

Présence de vie ?

Nous allons reprendre la notion de zone habitable. Les conditions de la vie sont la présence d’eau liquide donc une température entre 0 et 100°C. À vrai dire, il faudrait la présence de liquide permettant à des molécules de se déplacer facilement pour engendrer des processus biochimiques. Rien n’empêche d’imaginer qu’une forme de vie naisse dans un lac de méthane mais l’eau est un élément loin d’être rare dans le cosmos. Ensuite, il faut une planète tellurique et qu’elle ne soit pas trop souvent bombardée par des astéroïdes. Il faut également une source d’énergie permanente, abondante et concentrée. La meilleure source venant du rayonnement des étoiles.

Communiquer et aller sur les exoplanètes ?

Une communication est possible s’il y a des êtres vivants suffisamment intelligents et développés pour capter nos signaux. Ensuite il faut que notre message soit simple et suffisamment différent d’un signal naturel. Sans oublier le temps que cela va mettre. A titre d'exemple l’étoile la plus proche du système solaire se nomme Proxima Centauri. Communiquer avec prendrait 9 ans (en comptant l'aller-retour hein).

Aller sur ces exoplanètes pose de nombreux problèmes. La propulsion - comme nous l’avons vu dans un précédent article - est un souci. Un autre relève du milieu intersidéral. Notre soleil nous protège de nombreux intrus via l’Héliosphère. Cette dernière filtre et repousse une partie des rayons nocifs venant d’autres astres comme par exemple une explosion de supernova. Le milieu interstellaire est composé d’un mélange de gaz et de poussière, rien de bien méchant à première vue. Et pourtant, un grain de poussière de 0.1 mm que l’on rencontrerait à 0.1 la vitesse de la lumière fait autant de dégâts qu’une voiture à 100km/h. Soit on augmente la protection du vaisseau, soit on va plus lentement.

Il faudra pourtant à terme trouver une solution car - comme nous l'avions déjà évoqué - notre système solaire est condamné à mourir et l'être humain, s'il souhaite survivre, doit changer de planète. Tout cela n'est malheureusement, pour l’instant, que de la pure science-fiction

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