De la taille de la Terre, Kepler-186f gravite dans la zone habitable de son soleil. © Nasa Ames, JPL-Caltech, T. Pyle
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300 millions de planètes seraient habitables dans la galaxie, et moi, et moi…

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[EN VIDÉO] En route vers Proxima b, l'exoplanète habitable la plus proche de nous  Quittez le Système solaire pour rejoindre Proxima b, l’exoplanète habitable découverte autour de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil. 

Y a-t-il d'autres planètes comme la Terre dans notre galaxie ? Combien sont-elles et combien sont habitables ? Autant de questions que se pose Homo sapiens en regardant l'Univers. Des chercheurs de la Nasa dévoilent une nouvelle estimation appelée « taux d'occurrence ».

À la grande question « Combien de planètes pourraient abriter de la vie dans notre Galaxie ? », « nous sommes maintenant sur le point de trouver une réponse », écrit la Nasa dans son communiqué sur les nouveaux résultats de recherches menées par plusieurs de ses astronomes qui ont travaillé avec le satellite Kepler, lequel fut actif entre 2009 et 2018.

Pour cette enquête, l'équipe a exploité ses dernières observations sur une portion du ciel étoilé pas plus grande que votre main au bout de votre bras tendu, et croisé ces informations avec celles obtenues par Gaia. Ce dernier satellite l'a notamment aidée à trier les étoiles selon des critères de flux d'énergie comparables à ceux du Soleil sur le plan de la température (plus ou moins 800 °C) et de l'âge. Rappelons que notre Soleil est une étoile de type naine jaune dont la température en surface est de quelque 5.500 °C (5. 778 K). Âgé de 4,6 milliards d'années, il est plus ou moins à la moitié de son existence. Une longue espérance de vie qui peut laisser du temps à des formes de vie de se développer et, surtout, de se maintenir.

L'étude, menée par Hubble et Chandra, montre qu'une naine rouge comme l'étoile de Barnard, âgée de 10 milliards d'années, bouscule son environnement de violentes éruptions environ 25 % de son temps. © Nasa, CXC, M. Weiss

Les naines rouges ne sont pas prises en considération

Les étoiles de type naine rouge (plus petites, moins chaudes et brillantes que le Soleil), quant à elles et bien que très nombreuses dans la Galaxie, n'ont pas retenues l'attention des chercheurs en raison de leurs très mauvaises réputations. En effet, les études démontrant que leurs colères répétées rendent leur environnement très inhospitalier se suivent. Il y a quelques jours, une étude menée avec le télescope spatial Chandra sur l'une de nos voisines, l'étoile de Barnard, révèle que celle-ci tempête environ un quart de son temps. Cela souligne une fois de plus qu'une très grande majorité des exoplanètes qui gravitent dans leurs zones habitables -- la plus proche de toutes est Proxima Centauri b, à 40 000 milliards de kilomètres seulement --, la région où il ne fait ni trop chaud ni trop froid, sont probablement stériles.

Sur cette illustration, le satellite chasseur d'exoplanètes Kepler est représenté devant une multitude de planètes en orbite autour d'autres étoiles. © Nasa

300 millions de planètes potentiellement habitables et moi, et moi…

C'est donc pourquoi les chercheurs ont préféré une autre approche que celle qui consiste à rechercher toutes les planètes évoluant dans les zones habitables de leur soleil. Ainsi, en ne se concentrant que sur des équivalents du Soleil, l'équipe a-t-elle estimé que pas moins de la moitié d'entre eux dans la Voie lactée sont susceptibles d'avoir une planète rocheuse où de l'eau pourrait demeurer liquide en surface sur de longues durées. Une condition sine qua non qui ouvre la porte à la possibilité que de la vie puisse y émerger (telle que nous la connaissons). Sous réserve, bien entendu, qu'un milieu stable et tempéré y existe et que soient présents les ingrédients de la « recette ».

En restant prudent, leur nombre s'élèverait donc, selon eux, à 300 millions à travers toute la Galaxie. Les scientifiques ajoutant que les plus proches d'entre eux seraient quelque part à 20 ou 30 années-lumière de nous seulement. Voilà qui peut aider à trouver bientôt des voisins(es), et à se sentir moins seuls. Les résultats ne vont cesser de s'affiner au cours des prochaines années, promettent les chercheurs.

L'étude, à paraître dans The Astronomical Journal (disponible sur Arxiv), « veut préparer le terrain » pour les chasseurs d'exoplanètes et plus particulièrement d'exoterres, et mieux cibler leurs recherches. Les nouvelles générations de télescopes terrestres comme l'ELT ou spatiaux, comme le très attendu James-Webb (JWST), pourraient nous faire des révélations sur leurs atmosphères et y déceler d'éventuelles biosignatures avant la fin de la décennie 2020.

« Savoir à quel point les différents types de planètes sont communs est extrêmement précieux pour la conception des prochaines missions de recherche d'exoplanètes, explique Michelle Kunimoto, coautrice de l'étude et nouveau membre de l'équipe du satellite chasseur d’exoplanètes Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Les enquêtes visant de petites planètes potentiellement habitables autour d'étoiles semblables au Soleil dépendront de résultats comme ceux-ci pour maximiser leurs chances de succès ». On peut espérer découvrir si nous sommes seuls dans l'Univers ou pas d'ici 2030.

Pour en savoir plus

La découverte de mondes habitables est à notre portée

Article de Rémy Decourt publié le 10 janvier 2010

La détection d'une douzaine de planètes de faible masse autour d'étoiles relativement semblables au Soleil et la découverte de la seconde exoplanète de type super Terre, au cœur de glace et à l'atmosphère inhospitalière, laissent penser que les astronomes ne devraient plus tarder à découvrir des planètes similaires à la Terre, les exoterres.

Il n'y a pas si longtemps, les seules planètes extrasolaires découvertes étaient ce que l'on nomme des Jupiter chauds. Ce sont de grosses planètes gazeuses tournant sur des orbites très serrées autour de leurs étoiles respectives avec des périodes de seulement quelques jours. Aujourd'hui, ce n'est plus le cas. Ainsi, parmi la douzaine de planètes récemment découvertes, certaines ont peut-être une surface solide, leur conférant une certaine ressemblance avec la Terre. Quant à la deuxième super Terre découverte, après Corot 7b, les scientifiques ont réussi à déterminer sa masse, son rayon et des indications essentielles sur sa structure.

En orbite autour d'une petite étoile située à seulement 40 années-lumière de la Terre, cette exoplanète elle ouvre de nouvelles perspectives dans la quête de mondes habitables. En effet, elle tourne autour d'une étoile beaucoup plus petite et moins lumineuse que notre Soleil (Gliese 1214). Or, les astronomes ont pensé pendant des années qu'on ne pouvait pas trouver des planètes autour d'étoiles aussi petites.

La plupart des scientifiques le reconnaissent, la découverte d'exoterres sera bientôt à portée d'instruments d'ici à 2020. Une hypothèse d'autant plus crédible qu'une étude réalisée par des astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et du National Optical Astronomy Observatory confirme que la formation des planètes est un sous-produit naturel de la formation d'étoiles.

Le bel avenir de la méthode des vitesses radiales

Les méthodes les plus prometteuses pour y parvenir sont celles des vitesses radiales, dont la mesure ne cesse de s'améliorer et celles des transits avec spectroscopie. Cependant d'autres méthodes ne sont pas à négliger pour les renseignements complémentaires qu'elles apportent. On citera l'astrométrie pour obtenir les masses des planètes et pour les systèmes à multiples planètes, l'interférométrie, l'imagerie coronographique ou encore l'utilisation de microlentilles gravitationnelles.

Comme nous l'a expliqué Jean Schneider, le scientifique qui tient à jour l'Encyclopédie des Planètes Extrasolaires et spécialiste de la question, « la méthode des vitesses radiales à un bel avenir ». Cette méthode consiste à détecter des objets par l'analyse de la courbe de vitesse radiale de l'étoile qui montre des variations de quelques dizaines ou centaines de mètres par seconde dues au mouvement de l'étoile autour du barycentre étoile-planète. « Nous lui devons les découvertes les plus intéressantes. »

Aujourd'hui, les astronomes accumulent des données sur des durées de plus en plus longues avec une instrumentation de plus en plus précise. « Indéniablement, ils vont finir par trouver des planètes de plus en plus légères et de plus en plus dans la zone habitable de leur étoile » conclut Jean Schneider.

Sur la question de la vie sur les exoplanètes, il va de soi que les avis divergent mais si la plupart des scientifiques sont convaincus que la vie existe ailleurs que dans le Système solaire, sa détection n'est pas possible avant les années 2025.

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