À la recherche des autres Terre

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Un soleil bienfaiteur, une atmosphère protectrice, une eau liquide source de vie… la Terre est-elle l’exception dans l’Univers ? Ou y a-t-il d’autres Édens ? Cette question, longtemps restée philosophique, est devenue concrète depuis 1995 : les astrophysiciens Didier Queloz et Michel Mayor découvraient 51 Pegasi b, premier monde autour d’une autre étoile que notre Soleil. Même si elle n’avait rien d’une Terre… “C’était une Jupiter chaude, on a redouté que la plupart des exoplanètes soient à son image, des géantes gazeuses inhabitables, raconte Quentin Kral, astronome à l’Observatoire de Paris et responsable de L’Encyclopédie des planètes extrasolaires, le site de référence qui les recense. Mais on pense aujourd’hui que 10 à 20 % d’étoiles semblables au Soleil posséderaient une exo-Terre.” Ça en ferait au moins 3 milliards rien que dans notre Galaxie ! De fait, les télescopes ont découvert des dizaines, puis des centaines d’exoplanètes – en particulier Kepler, entre 2009 et 2018. Et sur les 6 420 recensées à ce jour, 1 480 sont potentiellement rocheuses comme Vénus, Mars ou la Terre. Voilà la multiplicité des mondes rêvée par les savants antiques ! Oui, mais pour pouvoir gagner le titre d’“autres Terre”, encore faut-il qu’elles puissent abriter de l’eau liquide. Et donc, qu’elles aient une atmosphère. “Si une planète n’a pas d’atmosphère avec de la vapeur d’eau, elle ne peut pas avoir d’eau liquide à sa surface”, insiste Martin Turbet, planétologue à l’Institut Pierre et Simon Laplace, à Paris.

C’est là que ça se complique : capter avec un télescope la silhouette d’une planète qui passe devant son étoile est une chose. Repérer une atmosphère, c’est un énorme défi. “Déjà, il n’y a que le James-Webb, le meilleur télescope spatial actuel, qui puisse détecter une atmosphère sur une planète de type terrestre, assure Elsa Ducrot, du département d’astrophysique du CEA Saclay. Et pour parvenir à capter un signal fort, on est obligés de se restreindre aux planètes qui tournent autour d’étoiles petites et froides.” 

Le problème, c’est que ces étoiles naines rouges n’ont pas du tout la même physique que le Soleil, elles sont très actives magnétiquement, leur surface s’agite d’éruptions stellaires et se couvre de taches sombres en permanence. “Nous travaillons avec les spécialistes de la physique stellaire pour tenter de comprendre leur fonctionnement, reprend la chercheuse. On n’en est qu’au tout début, on essaie de trouver des molécules qui ont des signatures simples, comme le dioxyde de carbone, le méthane et l’eau.” Mais pour pouvoir conclure sur la présence – ou l’absence – d’une molécule, il faut au moins une vingtaine de transits, c’est-à-dire de passages de la planète devant son étoile.