Zoo d’exoplanètes

Les humains savent depuis des milliers d’années que quelques uns des points lumineux du ciel nocturne se déplacent différemment des autres. Nous avons souvent accordé à ces « étoiles vagabondes » une place très spéciale dans nos croyances et légendes historiques. En fait, le mot « planète » vient du grec planetes, qui signifie « vagabond ». Aujourd’hui, nous avons une bonne compréhension scientifique du fait qu’il s’agit de mondes voisins qui orbitent autour de notre Soleil, tout comme la Terre.

Les planètes du Système solaire, pas à l’échelle. (Crédit: NASA).

La prochaine question passionnante était: existe-t-il des planètes autour d’autres étoiles?  Y a-t-il beaucoup de systèmes planétaires comme le nôtre dans l’espace?  Il est intéressant de noter que la réponse est à la fois oui et non! Il y a beaucoup d’autres planètes dans l’espace, mais elles ne ressemblent certainement pas toutes à celles de notre Système solaire!  Nous les appelons des « planètes extra-solaires » ou des exoplanètes.

Après avoir étudié nos propres planètes pendant des siècles, les astronomes pensaient que les planètes se répartiraient en trois types fondamentaux:

1. Des petites planètes rocheuses, principalement proches de leur étoile, comme Mercure, Vénus, la Terre et Mars.
2. Des planètes géantes gazeuses, plus éloignées, comme Jupiter et Saturne.
3. Des planètes géantes de glace dans les régions froides extérieures, comme Uranus et Neptune.

La découverte de l’incroyable diversité des exoplanètes a été à la fois surprenante et excitante. Les astronomes ont découvert plusieurs types de planètes très exotiques:

Une représentation artistique d’une exoplanète de type Jupiter chaude. (Crédit: ATG Medialab/ESA)

Les Jupiters chaudes sont exactement ce qu’elles évoquent: des géantes gazeuses aux températures très élevées. Ces planètes sont si proches de leur étoile que la température à leur surface est de milliers de degrés. De plus, elles peuvent compléter leur orbite en quelques heures ou quelques jours seulement.

Une représentation artistique d’une exoplanète de type « barbe à papa ». (Crédit: NASA/ESA/STScI)

Les planètes ‘super-puff’ ou ‘barbe à papa’ sont des géantes gazeuses de masse assez faible, mais dont l’atmosphère a été « gonflée » jusqu’à atteindre une taille gigantesque en raison du rayonnement intense de leur étoile.  La densité moyenne de ces planètes s’apparente à celle de la barbe à papa: ultra légère et moelleuse!

Une représentation artistique d’une mini-Neptune se transformant en super-Terre dû à l’irradiation de son étoile. (Crédit: NASA/R. Luger)

Les super-Terres sont des planètes rocheuses un peu plus grosses que la Terre, et les mini-Neptunes sont un peu plus petites que Neptune et ont probablement une épaisse atmosphère gazeuse. Ces types de planètes sont les plus courants dans toute la Galaxie, même si nous n’avons rien de tel dans notre propre Système solaire.

Une représentation artistique d’une planète océan potentielle, TOI -1452 b, découverte par des chercheurs de l’iREx. (Crédit: UdeM/B. Gougeon)

Les mondes d’eau sont des planètes dotées d’une épaisse couche d’eau qui recouvrent toute leur surface. On parle de planètes océan quand cette eau a de bonne chance d’être liquide en surface.

Une représentation artistique d’une planète de lave. (Crédit: NASA/Hubble)

Les planètes de lave sont de petites exoplanètes rocheuses qui se retrouvent si près de leur étoile que leur surface est constituée de roche en fusion. Ces planètes peuvent subir de véritables pluies de roches lorsque les matériaux vaporisés se refroidissent.

Une représentation artistique d’une planète errante. (Crédit: NASA/JPL-Caltech)

Les planètes errantes sont des objets semblables à des planètes qui flottent librement dans l’espace, sans être liées à une étoile. On les nomme aussi des sous-naines brunes.

Aujourd’hui, nous avons découvert plus de 5000 exoplanètes, et nous avons appris que notre propre Système solaire n’est en aucun cas un système « standard ».

L’un des objectifs les plus passionnants de la science des exoplanètes est la recherche de signes de vie au-delà de la Terre. Nous pensons que nos meilleures chances de trouver de la vie se trouvent sur des planètes rocheuses avec de l’eau liquide. Toutes les formes de vie que nous connaissons ont besoin d’eau liquide pour survivre.  Cela semble être un bon point de départ, mais comment trouver des exoplanètes?  Et comment savoir de quel type de planète il s’agit?  Des scientifiques de partout dans le monde ont mis au point des techniques et des technologies étonnantes pour y parvenir!