Vous vous trouvez dans un coucher de soleil perpétuel, sous un ciel étrange rouge-orange parsemé de minces nuages. Au bord d'une vaste mer, des terres solides s'élèvent lentement hors de l'eau, laissant place à des plaines couvertes de végétation. Les plantes se prélassent à des températures atteignant 40 degrés Fahrenheit (4 degrés Celsius), mais leurs feuilles ne sont pas vertes :elles sont noires et largement ouvertes pour absorber le peu d'énergie qui traverse le paysage.
Vous êtes arrivé dans ce paradis depuis votre domicile permanent, un avant-poste situé du côté sombre et gelé de la planète. Vous descendez les collines des basses terres jusqu'au bord de l'eau. En regardant l'horizon, vous faites le vœu que, l'année prochaine, vous amènerez toute la famille pour qu'elle puisse profiter de la couleur, de la chaleur et de la lumière. Vous réalisez alors que l'année prochaine n'est que dans 37 jours et vous vous sentez soudainement petit et insignifiant dans un univers vaste et écrasant.
Cela pourrait être votre future Terre. Pas vraiment. Il s'agissait d'une représentation artistique d'une planète appelée Gliese 581g, qui était une grande nouvelle en 2010, mais dont les scientifiques doutent désormais.
Pourtant, cela ne les a pas empêchés de rechercher d'autres planètes semblables à la Terre. . Grâce à des techniques avancées de recherche de planètes et à des équipements sérieux, les astronomes localisent des milliers de candidats en dehors de notre système solaire. Il s'agit de planètes en orbite autour d'autres étoiles semblables au Soleil, appelées exoplanètes. – et les scientifiques arrivent à une prise de conscience qui donne à réfléchir, presque effrayante :l’univers pourrait être rempli de milliards de planètes, dont certaines ressemblent très certainement à la Terre. Du moins superficiellement. Mais qu'est-ce que cela signifie réellement pour une planète de ressembler à la Terre ?
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Si une autre Terre existe dans l’univers, ne devrait-elle pas ressembler à la Terre ? Bien sûr, mais les chances de trouver un monde bleu d'exactement 7 926 milles (12 756 kilomètres) de diamètre et incliné sur son axe de près de 24 degrés semblent aussi faibles que de trouver un imitateur d'Elvis Presley qui a fière allure dans du cuir pailleté et peut gronder une mélodie mieux que le roi lui-même.
Bien sûr, cela ne fait pas de mal de regarder, et c'est exactement ce que font les astronomes. L’idée n’est pas nécessairement de trouver une correspondance exacte, mais une correspondance proche. Par exemple, les astronomes ont découvert plusieurs « super-Terres », des planètes légèrement plus grandes que notre maison. Ce sont de bien meilleures correspondances que des planètes aussi grandes que Jupiter ou Saturne.
En fait, les géants comme Jupiter et Saturne sont connus sous le nom de géantes gazeuses. parce qu'ils ne sont rien d'autre que des boules géantes d'hydrogène, d'hélium et d'autres gaz avec peu ou pas de surface solide. Les géantes gazeuses, avec leurs atmosphères orageuses et multicolores, peuvent offrir des vues spectaculaires, mais elles ne feront jamais de bonnes fouilles.
Les planètes plus petites, notamment la Terre et les sosies de la super-Terre, sont beaucoup plus susceptibles de devenir des incubateurs de vie. Les astronomes appellent ces pipsqueaks planètes terrestres car ils possèdent des noyaux de métaux lourds entourés d’un manteau rocheux. Les planètes terrestres ont tendance à rester proches de leurs étoiles hôtes, ce qui signifie qu'elles ont des orbites plus petites et donc des années beaucoup plus courtes.
Les planètes terrestres sont également plus susceptibles de se trouver dans la zone Boucle d'or . Également appelée zone habitable ou zone de vie, la région Boucle d’or est une zone de l’espace dans laquelle une planète se trouve juste à la bonne distance de son étoile d’origine pour que sa surface ne soit ni trop chaude ni trop froide. La Terre, bien sûr, remplit cette fonction, tandis que Vénus rôtit dans un effet de serre incontrôlable et que Mars existe comme un monde gelé et aride. Entre les deux, les conditions sont idéales pour que l'eau liquide reste à la surface de la planète sans geler ni s'évaporer dans l'espace. La recherche est maintenant lancée pour trouver une autre planète dans la zone Boucle d'or d'un autre système solaire.
L’un des grands problèmes de la recherche d’exoplanètes est la détection de ces sacrées choses. La plupart sont tout simplement trop petits et trop éloignés pour être observés directement. Nos télescopes terrestres ne peuvent pas distinguer une planète lointaine comme un point séparé de son étoile hôte. Heureusement, les astronomes disposent d'autres moyens, et ils ont tous besoin de télescopes sophistiqués armés de photomètres (appareils qui mesurent la lumière), de spectrographes et de caméras infrarouges.
La première méthode, connue sous le nom de méthode wobble , recherche les changements dans la vitesse relative d'une étoile provoqués par le remorqueur gravitationnel d'une planète proche. Ces remorqueurs font monter l'étoile vers la Terre puis s'en éloigner, créant des variations périodiques que nous pouvons détecter en analysant le spectre de la lumière de l'étoile. À mesure qu’elle se dirige vers la Terre, ses ondes lumineuses sont compressées, raccourcissant la longueur d’onde et déplaçant la couleur vers le côté bleu du spectre. À mesure qu’elle s’éloigne de la Terre, ses ondes lumineuses se propagent, augmentant la longueur d’onde et déplaçant la couleur vers le côté rouge du spectre. Les planètes plus grandes intensifient l'oscillation de leurs étoiles mères, c'est pourquoi cette technique s'est avérée si efficace pour trouver des géantes gazeuses plusieurs fois plus grandes que la Terre.
Quelle est la chose que toutes les planètes peuvent faire de bien ? Bloque la lumière. Si l'orbite d'une planète se croise entre son étoile mère et la Terre, cela bloquera une partie de la lumière et entraînera une atténuation de l'étoile. Les astronomes appellent cela un transit , et la technique de chasse aux planètes associée, la méthode de transit. Les télescopes équipés de photomètres sensibles peuvent facilement discerner les grandes planètes, mais ils peuvent également capter même une légère atténuation provoquée par un objet de la taille de la Terre.
Enfin, certains astronomes se tournent vers une technique connue sous le nom de microlentille. . La microlentille se produit lorsqu'une étoile passe précisément devant une autre étoile. Lorsque cela se produit, la gravité de l’étoile du premier plan agit comme une loupe et amplifie la luminosité de l’étoile d’arrière-plan. Si une planète tourne autour de l’étoile du premier plan, sa gravité supplémentaire intensifie l’effet d’amplification. Cela révèle facilement la planète, qui autrement serait invisible pour d'autres techniques de détection.
Nous avons dit plus tôt que les exigences de base pour une planète habitable seraient une planète avec une surface rocheuse (plutôt que gazeuse), avec de l'eau liquide (par opposition à la vapeur d'eau) et dans la zone Boucle d'or, ni trop chaude ni trop froide. Alors, quels outils sont utilisés pour trouver ce type d'exoplanètes ?
Les premières exoplanètes ont été détectées grâce au télescope Hubble dans les années 1990. Mais la première mission de la NASA à découvrir des planètes semblables à la Terre en orbite autour d'étoiles en dehors de notre propre système solaire a été le télescope spatial Kepler, lancé en 2009. Équipé d'un photomètre très sensible, Kepler a surveillé la luminosité de plus de 150 000 étoiles, à la recherche de minuscules baisses périodiques. dans leur lumière causée par le transit des planètes sur leurs visages. Cette technique de transit a permis à Kepler d'identifier plus de 2 600 exoplanètes dont 12 planètes dans les zones habitables de leur étoile. Il s'agissait notamment du Gliese 581c et du Kepler 62f.
La mission Kepler s'est terminée en 2018 et a été suivie par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). La mission de TESS est de trouver des exoplanètes, également en utilisant la méthode du transit. TESS couvrira une zone du ciel 400 fois plus grande que celle de Kepler et étudiera des étoiles 30 à 100 fois plus brillantes.
Voici quelques-unes des découvertes les plus passionnantes de planètes semblables à la Terre dans des mondes lointains.
En février 2012, une équipe internationale de scientifiques a rendu compte des résultats de leurs recherches basées sur l'oscillation et axées sur GJ 667C, une étoile naine de classe M associée à deux autres naines orange situées à environ 22 années-lumière de la Terre. Les astronomes espéraient en savoir plus sur une super-Terre précédemment découverte (GJ 667Cb) avec une période orbitale de seulement 7,2 jours, mais leurs observations ont conduit à quelque chose de mieux :GJ 667Cc, une autre super-Terre avec une période orbitale de 28 jours. La planète, située confortablement dans la zone Boucle d’or de GJ 667C, reçoit 90 % de la lumière que reçoit la Terre. La majeure partie de cette lumière se situe dans le spectre infrarouge, ce qui signifie que la planète absorbe probablement un pourcentage plus élevé de l’énergie qui lui parvient. L’essentiel :GJ 667Cc peut absorber la même quantité d’énergie de son étoile que la Terre absorbe du soleil et peut, par conséquent, supporter l’eau liquide et la vie telle que nous la connaissons. Des observations ultérieures ont révélé que la planète était extrêmement chaude et donc peu propice à l'habitation.
Kepler-452b, souvent qualifiée de « cousine » de la Terre, est une exoplanète située à environ 1 400 années-lumière de nous. Découvert par la sonde Kepler de la NASA en 2015, il s'agit du premier monde proche de la Terre découvert dans la zone habitable de son étoile, Kepler-452, où les conditions pourraient être favorables à l'existence d'eau liquide à sa surface. C'est l'une des planètes Kepler. Kepler-452b a un diamètre environ 1,6 fois celui de la Terre et orbite autour de son étoile de la même manière, prenant environ 385 jours pour terminer une orbite. Ce sont des zones dans lesquelles de l'eau liquide peut exister à la surface d'une planète.
Le système TRAPPIST-1, découvert en 2016, compte sept planètes en orbite autour d'une petite étoile froide connue sous le nom de TRAPPIST-1. Situé à environ 40 années-lumière de nous, ce système a suscité l’enthousiasme car il s’agissait de la plus grande collection de planètes de la taille de la Terre jamais découverte en dehors de notre système solaire. Les sept planètes orbitent beaucoup plus près que Mercure de notre soleil, mais leur emplacement dans la zone habitable de l'étoile offre la possibilité de présence d'eau liquide à leur surface. Ces exoplanètes, nommées TRAPPIST-1b à TRAPPIST-1h, semblaient également rocheuses. Certains sont bloqués par les marées, montrant toujours le même visage à leur star. Cela signifie qu’un côté de la planète est exposé en permanence à la lumière du jour avec un soleil brûlant, tandis que l’autre côté est dans une obscurité glaciale permanente. Mais après une enquête plus approfondie, il apparaît que TRAPPIST-1e pourrait être la seule planète du système encore hospitalière à la vie; les autres sont soit trop proches, soit trop loin de leur étoile.
Les autres planètes de la zone habitable sont GJ 1002b et GJ 1002c, qui gravitent autour de l'étoile naine rouge GJ 1002, située à environ 16 années-lumière de la Terre. Ces planètes rocheuses ont à peu près la même masse que la Terre. GJ 1002b met environ 10 jours pour orbiter autour de son étoile, tandis que GJ 1002c met un peu plus de 21 jours. Les deux planètes ont été découvertes en 2022.
Début 2023, la NASA annonçait la découverte par TESS de TOI 700e, une planète à peu près de la même taille que la nôtre. Bien que sa composition reste inconnue, les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’elle pourrait avoir une surface rocheuse comme la Terre. Être situé dans la zone des planètes habitables pourrait également lui permettre de disposer d'eau liquide. TOI 700e met 28 jours pour orbiter autour de son étoile et peut être verrouillé par les marées. (À titre de comparaison, notre Lune est verrouillée par les marées sur notre Terre, mais la Terre n'est pas verrouillée par les marées sur le soleil, son étoile.)
En d’autres termes, même avec les paramètres de base que nous venons de mentionner, il y a beaucoup plus à prendre en compte avant de pouvoir véritablement qualifier une planète de « semblable à la Terre ». Des missions comme le télescope spatial James Webb, qui permet d'observer l'atmosphère des exoplanètes, pourraient nous en dire beaucoup plus.
Cet article a été mis à jour en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
