Dans quelle mesure les planètes rocheuses comme la Terre sont-elles rares dans la galaxie sur des orbites similaires autour d’étoiles semblables au Soleil ? La question s’avère étonnamment difficile à répondre.
L’une des choses les plus étranges du cosmos pourrait être – nous.
Parmi les milliers de planètes confirmées en orbite autour d’autres étoiles, nous n’avons rien trouvé de comparable à notre planète natale. D’autres planètes de la taille de la Terre ? Bien sûr, au boisseau. Mais aussi en orbite autour d’une étoile comme notre Soleil, à une distance comparable ? Jusqu’à présent, ce n’est qu’un exemple solitaire. Celui sous nos pieds.
Une grande partie de cela est probablement la difficulté technique de trouver une planète sœur. Nos télescopes, dans l’espace et au sol, trouvent des planètes autour d’autres étoiles par deux méthodes principales : les oscillations et les ombres.
La méthode du « vacillement », ou vitesse radiale, trace le subtil mouvement de va-et-vient lorsque les planètes en orbite tirent leur étoile dans cette direction, puis dans cette direction, à cause de la gravité. Plus le remorqueur est gros, plus la planète est « lourde », c’est-à-dire plus sa masse est grande.
À la recherche d’ombres, les télescopes de chasse aux planètes attendent un petit creux dans la lumière des étoiles alors qu’une planète traverse la face de son étoile – une traversée connue sous le nom de “transit”. Plus le creux est grand, plus la planète est large.
Dans les deux cas, les grosses planètes sont beaucoup plus faciles à détecter que les petites. Et dans le cas des transits, les petites planètes rocheuses de la taille de la Terre se présentent beaucoup mieux contre de très petites étoiles connues sous le nom de naines rouges. Dans un sens, ils projettent une ombre plus grande qui efface proportionnellement plus de lumière d’une petite étoile, donc des instruments comme NasaLe télescope spatial TESS peut les trouver plus facilement. Une étoile de la taille du Soleil ne s’assombrira pas autant lorsqu’une planète de la taille de la Terre passera, ce qui rendra leurs transits plus difficiles à détecter.
Image de la Terre d’Apollo 11. Crédit : NASA Johnson Space Center
Et il y a un autre problème troublant : le temps. Une planète en orbite autour d’une étoile à la distance de la Terre du Soleil mettrait environ 365 jours pour faire une révolution, tout comme l’« année » de notre planète. Mais pour confirmer une telle orbite, votre télescope devrait regarder cette étoile pendant, disons, 365 jours pour attraper ne serait-ce qu’un transit – et pour être sûr qu’il s’agit bien d’une planète, vous voudrez en voir au moins deux ou trois. signaux de transit.
Toutes ces difficultés ont placé de telles planètes largement hors de portée des instruments d’aujourd’hui. Nous avons trouvé beaucoup de petites planètes rocheuses, mais elles sont presque toutes en orbite autour d’étoiles naines rouges.
Dans notre galaxie, les naines rouges sont bien plus courantes que les grandes étoiles jaunes comme notre Soleil. Cela laisse encore de la place à des milliards d’étoiles semblables au Soleil et, peut-être, à un nombre important de mondes habitables de la taille de la Terre qui les entourent.
Ou peut être pas.
Rare ou juste difficile ?
L’apparente étrangeté de notre système domestique ne s’arrête pas à la Terre. Notre arrangement particulier – de petits mondes rocheux sur les orbites les plus proches, de grandes géantes gazeuses plus loin – est également quelque chose que nous n’avons pas encore détecté en parallèle étroit nulle part ailleurs. Que ce soit parce qu’ils sont vraiment rares ou parce qu’ils sont difficiles à détecter n’est pas clair.
Jupiter fait un tour du Soleil tous les 12 ans. Mais les planètes de type Jupiter sur de longues orbites sont relativement rares autour d’autres étoiles, et cela pourrait être important. Les théoriciens disent que Jupiter aurait bien pu ouvrir la voie à la Terre pour devenir un monde habitable, littéralement. La gravité intense de la planète géante aurait pu aspirer de petits morceaux rocheux qui auraient autrement pu s’écraser sur la Terre, la stérilisant juste au moment où la vie commençait.
“Les systèmes planétaires que nous découvrons ne ressemblent pas à notre système solaire”, a déclaré Jessie Christiansen, chercheuse à l’Exoplanet Science Institute de la NASA. « Est-il important que notre système solaire soit différent ? Nous ne savons pas encore.
Christiansen, qui étudie exoplanète démographiques, ne pense pas que les « Terres » s’avéreront rares, mais affirme que la littérature scientifique sur la question « est omniprésente ».
Beaucoup plus de données sont nécessaires, nous disent les scientifiques, pour déterminer la fréquence des planètes similaires à la Terre en taille et en circonstances.
Les futurs télescopes spatiaux pourraient examiner les atmosphères de mondes rocheux lointains à la recherche de signes d’oxygène, de méthane ou de dioxyde de carbone – en d’autres termes, une atmosphère qui nous rappelle notre chez nous.
Pour l’instant, nous restons dans le noir. Les planètes semblables à la Terre autour d’étoiles semblables au Soleil pourraient être nombreuses. Ou, ils pourraient être les vrais excentriques de la galaxie.
