Planète

Ce mercredi soir à la Nasa, à Washington, des scientifiques belges ont présenté leur première mondiale, une découverte d’un système de sept planètes situées hors du système solaire.

Grâce à Spitzer, le télescope spatial de la Nasa, l’équipe emmenée par Michaël Gillon (ULg) a pu observer pendant trois semaines, à l’automne 2016, ces planètes qui orbitent autour d’une étoile plus petite et plus froide que notre Soleil, une "naine rouge".

Selon les résultats publiés dans la revue “Nature”, ces planètes, qui ont la taille de la Terre, et sont rocheuses comme elle, pourraient abriter de l’eau sous forme liquide à leur surface, surtout trois d’entre elles. Et qui dit eau liquide, dit possibilité de vie...


"Sommes-nous seuls dans l'Univers ?"

En présentant et commentant la découverte, Thomas Zurbuchen, un responsable à la Nasa, a déclaré que la question n'était pas de savoir si on trouverait un jour une "autre Terre", mais quand. Il a aussi indiqué que la découverte de l'équipe de Michaël Gillon était un pas important, dans la quête immémorielle cherchant à répondre à cette question : "sommes-nous seul dans cet Univers?" Et qu'elle pourrait trouver une réponse dans "la prochaine décennie ou la suivante."

"Ce sont les résultats les plus excitants que j'ai vu en 14 ans d'utilisation de Spitzer, a ajouté Sean Carey, responsable du Centre Spitzer, à la Nasa. On va remettre cela à l'automne, pour affiner notre compréhension de ces planètes, pour que le futur télescope spatial James Webb puisse prendre la relève. Davantage d'observations vont révéler davantage de secrets."

"Des noms relatifs à la bière belge"

Toutes les planètes de l'étoile Trappist-1 pourraient potentiellement contenir de l'eau liquide sur une partie de leur surface, mais les trois qui orbitent en plein milieu de la "zone habitable" (la bonne distance de l'étoile pour n'avoir ni trop chaud ni trop froid) sont les plus prometteuses car elles pourraient abriter des océans semblables à ceux de la Terre.

"A présent, nous avons la bonne cible" pour rechercher la présence de vie éventuelle sur des exoplanètes, a déclaré Amaury Triaud, de l'Université de Cambridge, coauteur de l'étude.

Pour l'instant, les 7 planètes sont appelées par les lettres de l'alphabet, mais Michaël Gillon a indiqué en réponse à une question du public qu'il avait plein d'idées pour de véritables noms, "tous relatifs à la bière belge."

© nasa

L'étoile Trappist et son système de 7 planètes.

“Je ne me souviens pas d’un chercheur liégeois, wallon ou même belge présentant ses résultats au siège de la Nasa lors d’une conférence de presse. C’est une grande fierté”, confiait Michaël Gillon à “La Libre”, avant la conférence de presse. C’est une sorte de consécration, ou du moins une belle démonstration que mon concept de recherche de planètes habitables autour des naines ultrafroides les plus proches était une excellente idée qui méritait tous les efforts que je lui ai consacrés durant ces six dernières années. C’est aussi une magnifique reconnaissance de l’excellence de la recherche scientifique en Belgique, et à Liège en particulier. L’ULg est loin d’être aussi prestigieuse que, par exemple, Harvard ou Cambridge, mais elle parvient néanmoins à donner à ses chercheurs un support optimal leur permettant d’obtenir des résultats susceptibles de les établir à la pointe de leurs domaines.”

Il ne doute pas qu’il y aura d’autres Belges à faire comme lui, “surtout si l’Etat fédéral et la Région wallonne se décident à réinvestir dans la recherche fondamentale, notamment via un refinancement du FNRS qui en a grand besoin !”


© nasa

Une vue d'artiste de l'une des 7 exoplanètes découvertes. Les sept planètes pourraient avoir des températures assez proches de celles de la Terre.


Pourquoi c'est une découverte importante

Les “sept merveilles”, c’est ainsi que sont déjà baptisées les sept planètes découvertes par l’équipe d’astronomes emmenée par Michaël Gillon (Université de Liège). Ces exoplanètes (planètes hors de notre système solaire) se trouvent à quarante années lumière de la Terre et orbitent autour d’une “naine rouge”, une étoile bien plus petite et froide que le Soleil. Le télescope liégeois Trappist avait déjà repéré trois planètes autour de cette étoile, mais le télescope Spitzer de la Nasa, entre autres, a permis d’en dénicher 4 autres. Une découverte importante : “C’est la première fois qu’on trouve autant de planètes de la taille de la terre aussi proche de nous, explique, depuis Washington, Emmanuel Jehin (ULg) co-auteur de l’étude publiée dans “Nature”. Alors que c’est déjà difficile d’en trouver une ! Jusqu’il y a peu, il y en avait très peu qui avaient été découvertes, hormis celles découvertes par Trappist.”

Ni trop chaud, ni trop froid

Ces “planètes Terre” découvertes ont plusieurs caractéristiques très intéressantes : elles ont une taille similaire à la terre, ont un sol rocheux comme elle et se trouvent dans la “zone habitable”, c’est-à-dire à bonne distance de leur “soleil” – il n’y fait donc ni trop chaud, ni trop froid – pour pouvoir accueillir de l’eau liquide. Et qui dit eau liquide, dit possibilité de vie… “C’est le plus grand système planétaire où on pourrait avoir la chance de trouver la vie dans les années futures, assure Emmanuel Jehin. La plupart des exoplanètes trouvées jusqu’ici sont des géantes chaudes. Les planètes géantes ne sont vraiment pas idéales pour la vie : pas d’eau et encore moins d’eau liquide et pas de sol !”

200 milliards d'étoiles dans la galaxie
Bien sûr, il faut encore investiguer, notamment pour prouver qu’il y a bien de l’eau et connaître la composition chimique des planètes (lire par ailleurs). Mais pour Emmanuel Jehin, on a bien plus de chances de trouver de la vie sur ce type d’exoplanètes que sur Mars, par exemple : “Pour moi, en effet, il ne fait aucun doute qu’il y a de la vie sur des exoplanètes, dans la galaxie. Celle-ci compte 200 milliards d’étoiles dont 50 % aurait “sa” planète. Je pense qu’aujourd’hui, ce sont les exoplanètes les meilleurs endroits pour trouver de la vie dans la galaxie. Et en particulier, les exoplanètes que nous venons de découvrir sont les meilleurs endroits pour trouver de la vie. Car ce sont les seules planètes terrestres dans la ‘zone habitable et qui sont suffisamment proches.” Qu’elles ne soient pas trop loin dans la galaxie permet plus facilement aux télescopes d’étudier la composition chimique de l’atmosphère des planètes (lire par ailleurs) afin de voir si elle est compatible avec la vie, telle qu’elle est apparue sur Terre. Ce sera en effet la prochaine étape.




Et maintenant, analyser l'atmosphère des planètes pour dénicher des traces de vie

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Le télescope Trappist au Chili

Au Chili, après le télescope Trappist qui a permis de repérer les premières exoplanètes terrestres, l’ULg est en train de construire un observatoire beaucoup plus grand, afin d’observer des naines rouges pendant 5 à 10 ans, dans le but de trouver les systèmes semblables à celui des "sept merveilles". “Nous sommes convaincus que ce sont les plus intéressants, car ce type d’étoiles, ces naines rouges (plus petites et plus froides que le Soleil) sont plus nombreuses dans la galaxie que les étoiles de type soleil, précise Emmanuel Jehin. Et ce sont les meilleures cibles pour arriver à trouver les composés organiques dans leur atmosphère. Car c’est bien de trouver des planètes ‘telluriques’, mais si elles sont trop loin, comme celles trouvées par le télescope Kepler (en 2014, par exemple) , on n’arrivera pas à savoir si elles ont une atmosphère, et si, dans cette atmosphère, il y a bien des traces (les biosignatures) qui pourraient nous révéler l’existence de vie sur cette planète.”

Des milliers d'années pour envoyer une sonde
Les astronomes liégeois, eux, cherchent des planètes plus proches. Ici, en plus, grâce au bon contraste entre l’étoile et les planètes, ils pourront, avec les grands télescopes du futur, avoir accès aux composés chimiques de l’atmosphère des planètes : “Éventuellement, trouver de l’oxygène, de l’eau, du méthane, du CO2, qui pourraient nous mettre sur la piste qu’il pourrait y avoir de la vie sur cette planète.” En revanche, il n’y aura pas d’instrument assez puissant pour “voir” la surface de cette planète durant ce siècle, tandis qu’une sonde mettrait des milliers d’années. “Mais les trois planètes en plein milieu de la zone habitable focaliseront l’attention des télescopes du futur.” Le télescope Hubble a déjà commencé à étudier leur atmosphère et le futur James Webb pourra détecter le méthane, l’eau ou le CO2...

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Comparaison entre la taille de Trappist, une étoile "naine rouge" et celle du Soleil


Mais quelle traces de vie chercher ? La même que chez nous !

Les télescopes vont maintenant étudier la composition chimique de l’atmosphère des planètes (lire par ailleurs) afin de voir si elle est compatible avec la vie, telle qu’elle est apparue sur Terre.Et pour le Pr Jehin, c’est bien “notre” version de la vie qui est la plus crédible à rechercher. En gros, travailler par analogie par rapport à la vie sur Terre est bien la bonne solution. “Aujourd’hui, la science comprend quand même très bien que ce n’est pas un hasard si on est formé à base de carbone et que l’eau joue un rôle si important. Carbone, hydrogène, oxygène, azote sont les éléments les plus abondants dans l’Univers, ils sont donc, de façon tout à fait naturelle, ceux à partir desquels on pourrait construire de la vie. Et partout dans l’univers, on trouve les mêmes atomes, les mêmes molécules. Et ceux qui sont les plus abondants dans l’Univers présentent aussi le plus d’affinités pour se lier entre eux et former des molécules de plus en plus complexes.”

Des scientifiques ont bien imaginé de la vie à base de silicium, mais les modèles “foirent très vite, même si le silicium est l’atome à côté du carbone. Dès qu’on s’éloigne un peu, ça devient vraiment beaucoup plus difficile. Imaginer d’autres formes de types de vie, ça devient vraiment de la science-fiction. Il est en revanche tout à fait logique, et plus simple d’imaginer que la vie pourrait repartir à partir de la même chose.”
Sur ces planètes, on pourrait trouver une vie microbienne, mais l'astronome n’exclut pas une vie intelligente. “La vie peut être très évoluée aussi, peut prendre toutes sortes de formes… Même si avoir une vie intelligente prend beaucoup de temps…”

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Le système de 7 planètes autour de l'étoile Trappist 1

"Découvrir des exoplanètes, cela arrive toutes les semaines"

Cette découverte liégeoise, c’est la première grande découverte d’exoplanète avec un instrument belge, commente Dimitri Pourbaix, astrophysicien de l’ULB et qui n’a pas participé à l’étude. “Mais il faut remettre cette découverte dans un contexte plus large : depuis 1995, découvrir des exoplanètes (planètes hors du système solaire) autour d’une étoile, cela arrive toutes les semaines. En découvrir, plusieurs autour d’une même étoile, c’est déjà plus rare; la Nasa a tendance à faire des communiqués de presse dès qu’elle a besoin d’argent ! 2577 étoiles comptent au moins deux planètes, selon son décompte. Et des planètes de la taille de la Terre, on en a déjà dénombré 348, et vrasemblablement dans la zone habitable de leur étoile. Maintenant, on voit bien que plus on caractérise les planètes, plus cela devient rare à trouver. Donc, ici, la nouveauté, la première, c’est d’avoir un système avec autant de planètes de la taille de la Terre autour de la même étoile, découvertes en une fois et toutes dans la zone habitable”.

Risque d'éjection
Pour rappel, la zone habitable, est la bande autour de l’étoile où la température est assez bonne sur la planète pour avoir de l’eau sous forme de liquide. “Mais il faut avant tout qu’il y ait de l’eau, avertit Dimitri Pourbaix. Si c’est sec, c’est sec ! Un autre problème est que cette zone habitable n’est pas gigantesque et qu’ici, il y a beaucoup de planètes. Donc, un risque c’est que l’un des corps soit éjecté…”

Cela dit, les planètes du système découvert sont effectivement les meilleures candidates pour y rechercher la vie, admet l’astrophysicien. Car avoir plus de planète dans un système donne plus de chances de trouver de la vie, en outre, ici, l’éclat de l’étoile est suffisant pour la rendre accessible à une majorité de télescopes et étudier l’atmosphère des planètes pour y trouver des éventuels indices chimiques de vie." C’est ainsi le genre d’étoiles qui pourraient se retrouver sur les listes de celles à examiner par de futurs instruments spatiaux destinés exclusivement à la recherche des traces de vie.