dimanche 6 octobre 2013

Qu'est-ce qu'une exoplanète ?

Les exoplanètes sont des planètes qui ne tournent pas autour du Soleil, elles tournent autour d'une autre étoile. On parle aussi de planètes extrasolaires.

En réalité, cette définition est imprécise et peut être interprétée de façon inexacte à cause d'une imprécision sur les mots ; elle n'est donc pas utilisée telle quelle par les instances astronomiques. La définition actuelle d'une exoplanète est bien celle indiquée juste avant mais en utilisant une définition plus générale de planète (voir ci-dessous) que la définition de l'UAI concernant les planètes du Système solaire.

Initialement le terme était seulement utilisé pour qualifier les planètes en orbite autour d'étoiles autres que le Soleil. Cependant avec la récente prise de conscience de la possible existence puis la découverte effective de « planètes errantes », c'est-à-dire n'étant liées par la gravité à aucune étoile, et qui seraient peut-être même plus nombreuses que les planètes au sens traditionnel, et d'autre part de planètes pouvant graviter autour de trous noirs, le besoin s'est rapidement fait sentir au sein de la communauté scientifique d'élargir cette définition, jugée trop restrictive et désuète. Néanmoins cette définition étendue n'est pas acceptée par tout le monde, et certains (y compris l'Union astronomique internationale (UAI) elle-même, seule décisionnaire officielle en la matière) préfèrent parler de sous-naines brunes en ce qui concerne les « planètes errantes ». On tâchera ici de suivre la définition officielle de l'UAI et l'on précisera de quoi l'on parle s'il est question à un moment de « planète errante ».

Dès le xvie siècle apparaît l'idée de planètes hors du Système solaire, mais c'est au cours du xixe siècle que les exoplanètes sont devenues l'objet de recherches de quelques scientifiques. Beaucoup d'astronomes supposaient qu'elles pouvaient exister, mais aucun moyen technique d'observation ne permettait de prouver leur existence. On ne pouvait pas les rechercher, les dénombrer ni savoir si elles étaient similaires ou non aux planètes connues de notre propre Système solaire. La distance mais aussi le manque de luminosité de ces objets célestes si petits en comparaison des étoiles autour desquelles ils orbitent rendaient leur détection impossible. Ce n'est que dans les années 1990 que les premières exoplanètes sont détectées de manière indirecte, puis depuis 2008 de manière directe. La plupart des autres ont été détectées grâce à l'effet Doppler. La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour orbitent autour d'étoiles situées à moins de 400 années-lumière du Système solaire. En date du 7 janvier 2013, 854 exoplanètes ont été confirmées, presque toutes de masse supérieure à celle de la Terre, dans 673 systèmes planétaires dont 126 multiples, et 186 exoplanètes supplémentaires sont en attente de confirmation ou contestées4. Le 1er février 2011, la NASA annonce la découverte de 1 235 exoplanètes candidates par la sonde Kepler5, puis de 1 091 candidates supplémentaires de cette même sonde en mars 20126, et enfin de 461 nouvelles planètes le 7 janvier 2013, pour un total aujourd'hui de 2 740 candidats pour cette sonde3. En réalité, selon dernières estimations, il existerait au moins 100 milliards de planètes rien que dans notre galaxie7, dont au moins 17 milliards de planètes de « taille terrestre »8 (soit au moins une étoile sur six en estimant que la Galaxie contient environ cent milliards d'étoiles8).

Un biais dans les méthodes de détection utilisées fait que l'on a d'abord détecté majoritairement des planètes assez particulières comparées à celles présentes dans le Système solaire, en particulier des planètes très massives et très proches de leur étoile hôte. La découverte de ces planètes a obligé les astronomes à revoir les modèles de formation des systèmes planétaires qu'ils avaient élaborés en se basant sur notre seul Système solaire alors connu.

Depuis que les méthodes se sont améliorées, nombre de travaux dans ce domaine visent à mettre en évidence des planètes ressemblant à la Terre et pouvant héberger une vie comparable à celle qui y existe, en particulier lorsqu'elles orbitent dans la zone habitable de leur étoile.

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