Hier, des scientifiques de l'observatoire d'astrophysique Smithsonian à Cambridge, dans le Massachusetts, ont fait une annonce majeure. Pour la première fois, après des années de recherche, des planètes de la taille de la Terre avaient été détectées en dehors de notre système solaire. Kepler-20e et Kepler-20f sont deux des planètes distantes du système en étoile de Kepler-20, deux orbes rocheuses dont les diamètres représentent respectivement 87% et 103% du diamètre de la Terre. La nouvelle met le monde scientifique en émoi devant les conséquences de la découverte. Nous avons discuté de la découverte avec l'astrophysicien du Smithsonian, François Fressin, principal auteur de l'article.
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Les bases
Les chercheurs utilisent le télescope spatial Kepler depuis son lancement en mars 2009 pour rechercher des exoplanètes ou des planètes dans d'autres systèmes solaires. «Kepler regarde 200 000 étoiles, toutes situées dans la même zone du ciel, et surveille simplement la lumière qu’elle reçoit de chacune d’entre elles, sans interruption, pendant des années», explique Fressin. "Pour une fraction des étoiles, il y a une atténuation périodique avec la même durée et la même profondeur de lumière." Cette atténuation peut être provoquée par un petit croisement de corps opaque entre l'étoile et le télescope, dans le cas présent, une paire de planètes. L’équipe a tout d’abord repéré le témoin atténué il ya plus d’un an, mais a dû effectuer davantage de calculs avec un logiciel personnalisé pour écarter la possibilité que cela soit causé par d’autres phénomènes.
A partir du degré et de la fréquence de la gradation, les scientifiques sont en mesure de tirer des conclusions sur les planètes. Kepler-20e et Kepler-20f mesurent respectivement 6 900 et 8 200 milles de diamètre, ce qui est remarquablement proche de la taille de la planète. Parce que les deux planètes sont si proches de leur étoile hôte - leur orbite autour de 4, 7 millions de miles (10, 3 millions de miles), toutes deux beaucoup plus proches de celles de Mercury que du soleil -, elles seraient extrêmement chaudes, avec des températures moyennes de 1400 et 800 degrés Fahrenheit, respectivement. «Nous savons qu'ils sont tous les deux des corps de rock purs», dit Fressin. «Mais nous n’avons pas d’estimations de masse précises, nous ne pouvons donc pas dire si leur composition est semblable à celle de la Terre ou si elle est plus dense avec plus de fer, comme Mercure.»
Une conception artistique de Kepler-20e. Image reproduite avec l'aimable autorisation de NASA / Ames / JPL-Caltech
Qu'est-ce que cela signifie pour l'astronomie
Les chasseurs d'exoplanètes ont commencé à découvrir des géantes gazeuses lointaines dès 1992, mais les corps plus petits de la taille de la Terre s'étaient révélés plus difficiles à détecter. «Nous avons franchi le seuil: c'est la première fois que l'humanité est capable de détecter un objet de la taille de la Terre autour d'une autre étoile», explique Fressin. "C'est important sur le plan symbolique et technologique."
La découverte représente une étape historique dans l'astronomie. À présent, les scientifiques sont convaincus de disposer des outils nécessaires pour détecter des planètes de la taille de la Terre pouvant supporter la vie. Les chercheurs continueront à utiliser le télescope spatial Kepler pour localiser des exoplanètes dans l'espoir de trouver un tel monde.
Ce que cela signifie pour la science planétaire
La découverte va également bouleverser une grande partie de ce que les scientifiques pensaient de la formation des systèmes solaires. Les deux planètes de la taille de la Terre sont parsemées de trois géantes gazeuses, toutes extrêmement proches de l'étoile hôte, Kepler-20. «De la part de l'étoile, cela va dans l'ordre: grand, petit, grand, petit, grand, ce qui semble complètement bizarre», dit Fressin. «Dans notre système solaire, nous avons ces quatre petits corps rocheux, puis, plus loin, ces quatre grandes planètes gazeuses géantes. Alors, comment est-ce arrivé, avec tout ce mélange dans le système Kepler-20?
Bien que nous n’ayons pas de réponses définitives à ce jour, les scientifiques soupçonnent que les planètes ont dérivé dans leur position actuelle avec le temps. «Ils ne se sont pas formés à l'endroit où ils se trouvent actuellement, il n'y avait pas assez de matériel rocheux pour construire ces cinq planètes si proches de leur étoile hôte», explique Fressin. "Donc, une solution serait qu'ils se soient formés plus loin, puis qu'ils aient migré à l'intérieur."
Ce que cela signifie pour la vie extraterrestre
Une conception artistique de Kepler-20f. Image reproduite avec l'aimable autorisation de NASA / Ames / JPL-Caltech
La possibilité la plus intéressante de ces découvertes est le potentiel que les exoplanètes pourraient abriter de la vie. Mais Kepler-20e et Kepler-20f se trouvent en dehors de la zone habitable, souvent appelée zone de «Boucle d'or», qui n'est ni trop proche ni trop éloignée de l'étoile hôte, ce qui permet l'évolution des êtres vivants. «Nous ne savons pas grand chose de la vie, mais nous savons que l'un des ingrédients essentiels de la vie sur Terre est la présence d'eau liquide», déclare Fressin. "En ce moment, aux températures estimées, l'eau ne peut être à l'état liquide sur aucune planète."
Néanmoins, l'hypothèse selon laquelle les planètes pourraient s'être formées plus loin, puis avoir migré vers leurs emplacements actuels proches de l'étoile, signifie que la vie a peut-être existé il y a longtemps. «Il semble assez clair que Kepler-20f a déjà traversé la zone habitable de son étoile hôte après sa formation», explique Fressin. «C’est l’objet le plus proche en termes de taille par rapport à la Terre dans l’univers connu, ce qui signifie qu’il aurait pu être habitable dans son passé.»
Ce que cela signifie pour l'exploration spatiale
Bien que Kepler-20 soit beaucoup trop loin pour être la cible d’une mission de sonde spatiale - c’est à environ 950 années-lumière de la Terre, il faudrait un trajet de 36 millions d’années de la navette spatiale - Fressin estime que de telles découvertes devraient stimuler intérêt pour la possibilité très réelle d’explorer d’autres systèmes stellaires plus proches. «Ce serait un défi et nécessiterait une grande collaboration internationale, peut-être pour une ou deux générations, mais ce serait faisable», a-t-il déclaré.
Une telle mission serait certes très longue, mais les récompenses sont nombreuses. "Je pense que le meilleur endroit pour envoyer une sonde serait vers l'étoile semblable au soleil la plus proche", a déclaré Fressin. "Alors, imaginez que dans deux générations, la sonde revienne avec des images - de vraies images - d'un autre monde."
