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Comment la découverte des "Super-Terres" ravive le fantasme
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Comment la découverte des "Super-Terres" ravive le fantasme d'une vie extraterrestre

Les recherches de nouvelles étoiles ont mené les scientifiques à la découverte des Naines-Rouges, étoiles plus petites et moins lumineuses que le Soleil. Leur proximité avec leurs planètes permettrait, sur quelques unes, la présence d'eau liquide et hypothétiquement d'une forme de vie.

Xavier Bonfils

Xavier Bonfils

Xavier Bonfils est chargé de recherche au CNRS et travaille à l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble. Sa recherche se focalise sur la détection et la caractérisation de planètes autour des naines rouges, un sujet que qu'il a choisi pour sa thèse, effectuée entre Grenoble et l'Observatoire de Genève, où il travaille depuis.

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Atlantico : En étudiant les naines-rouges, ces étoiles plus petites et moins lumineuses que le Soleil, les scientifiques ont découvert dans leur orbite des planètes sur lesquelles les conditions atmosphériques permettraient la présence d'eau. Que sait-on exactement de celles que l'on a nommé "Super-Terres" ?  

Xavier Bonfils : Effectivement, un programme de recherche qui ciblait à l'origine les petites étoiles, a permis de trouver une population de planètes - une douzaine au total - qui ont entraîné ensuite l'étude des propriétés de leur formation.

A l'issue de cette étude on constate qu'on trouve assez peu de planètes géantes équivalentes à Jupiter dans notre système solaire, cependant en améliorant les mesures, on trouve des planètes de faible masse, dont plusieurs de types "Super-Terre", et d’autres dans la gamme de masse des "Super-Terres" mais un peu plus loin de leurs étoiles.

Elles bénéficient  d’une température d’équilibre qui fait que si l’eau est présente à leur surface, il y a des chances qu’elle soit sous forme liquide. Cette zone est définie comme étant « habitable ». Deux détections du même types ont été faites : il s’agissait de savoir quelles fractions d’étoiles disposaient de ce type de planètes. Seules cinq étoiles sont sensibles à notre étude : on en a déduit que 41% des Naines Rouges ont des planètes dans la zone habitable.

L'existence de ces planètes relance le vieux rêve de l'Homme de savoir si la vie existe ailleurs dans l'Univers. Sait-on si la vie existe sur ces nouvelles entités ?

Un des buts à long terme de la recherche, c’est d’aller voir si la vie existe sur ces planètes. Pour l’instant, la « zone habitable » est une définition de travail : on ne sait pas encore de quoi sont constituées ces planètes. Il faut savoir que les planètes qui pourraient être habitables ne peuvent pas avoir une masse supérieure à 10 fois celle de la Terre. En effet au-delà de ce ratio ces planètes ont tendance à concentrer beaucoup de gaz qui épaississent leur atmosphère et entraînent des pressions atmosphériques très fortes à la surface qui rendront impossible une présence liquide de l’eau.

C’est pour cela que les recherches se concentrent sur des planètes avec une masse d’une fois et demi la Terre. Malheureusement, elles ne sont pas sensibles aux détections.  Dans un deuxième temps, il faut encore que les planètes qui sont découvertes aient la bonne température, facteur qui dépend de la distance avec l’étoile.

Désormais, l'idée est de constituer l’échantillon de ces candidats à l’habitabilité et avec les instruments de demain, aller les voir, analyser la composition chimique de leur atmosphère, leur structure et leur température pour essayer de trouver des traces de vies.

Quelles différences il y a t-il entre ces Naines-Rouges et le Soleil ?

Les Naines Rouges ont une activité magnétique qui est plus puissante que le Soleil, avec des éruptions stellaires bien plus violentes et leur jeunesse dure plus longtemps, ce qui fait que leurs planètes vont subir des radiations plus longtemps que ce qu'a subi la Terre. Il y a une incidence directe sur leur atmosphère, avec un risque d’évaporation. D'ailleurs, cela a longtemps été un argument contre l'idée de vie les planètes autour de ces Naines Rouges.

Aujourd’hui, on pense que c’est moins rédhibitoire que ce que l’on imaginait il y a une dizaine d’années : des gens magnétiques un peu plus importants que ceux de la Terre peuvent protéger des radiations, de même qu’une atmosphère un peu plus épaisse que celle de la Terre peut résister à l’évaporation. Le champ des possibles est plus largement ouvert.

Comment les scientifiques sont-ils parvenus à détecter l'existence de ces "Super-Terres" ?

Ces Naines Rouges représentent un avantage observationnel pour détecter et caractériser ces planètes. En effet, la recherche de planètes s’opère en cherchant le mouvement réflexe de ces planètes sur l’étoile. Etant de petites masses, le mouvement réflexe sera plus important pour les Naines, que si la Planète tourne autour d’une étoile du même type que le Soleil. Le signal étant plus important il est plus facile a détecter. De plus, étant des étoiles froides, la zone habitable est plus proche, et cela induit un effet gravitationnel plus important.

Une fois détectées, elles seront plus facile à caractériser, car le contraste de luminosité entre la planète et l’étoile est plus favorable. Du fait que ces Naines sont moins lumineuses, les instruments sont capables de les voir plus tôt.  Grâce à tous ces avantages, pour la première fois il sera possible de tester la présence de la vie et on aura la réponse plus vite que pour les planètes du type solaire.

Sur quelles technologies peut-on compter pour réussir à appréhender un peu mieux ces nouvelles Planètes ? 

Tous les espoirs reposent sur les instruments très performants à venir, notamment les futurs grands téléscopes, le successeur de Hubble, James Webb Space Telescope, les ELT (Extremely Large Telescope) et le projet de télescope européen qui aura un miroir de 40m de diamètre et les instruments qui les accompagnent nous permettront de mieux connaître ces entités. 

Grâce à l’estimation de 41% pour la fréquence de ces planètes qui a été dégagée, les programmes vont être redimensionnés et on saura quel instrument va permettre d 'en détecter plus.

Propos recueillis par Priscilla Romain

 

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