ESPACE : DÉCOUVERTE DE DEUX PLANÈTES « OCÉAN »

D’ici quelques mois, la barre symbolique des mille planètes extra-solaires devrait être franchie (elles sont 884 confirmées à l’heure où ces lignes sont écrites). Depuis la découverte de la première d’entre elles en 1995 par les astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz, le rythme des trouvailles n’a cessé de s’accélérer et il n’est pas près de se calmer car la détection des exoplanètes, d’artisanale, est devenue une activité quasi industrielle : plus de 2 700 candidates repérées par le télescope spatial Kepler de la NASA attendent la confirmation officielle de leur existence ! Parmi les nouveaux venus, la dernière vedette en date est le système planétaire tournant autour de l’étoile Kepler-62, un astre distant de 1 200 années-lumière. Pas moins de cinq planètes le composent comme le révèle une étude publiée vendredi 3 mai dans Science. Mais ce n’est pas là le plus palpitant. Deux de ces exoplanètes, Kepler-62e et f, intéressent au plus haut point les chercheurs parce qu’elles sont situées dans ce qui constitue le Graal de l’astrobiologie, la « zone d’habitabilité ».

Comme on peut aisément le constater dans notre système solaire, toutes les orbites autour du Soleil ne se valent pas, puisque seule la Terre a la chance de disposer à sa surface d’eau liquide, élément indispensable à la vie telle que nous la connaissons. Si notre globe avait été un peu plus proche de notre étoile, et ce de seulement quelques millions de kilomètres (sur les 150 qui le séparent du Soleil), il y a fort à parier qu’il aurait connu le sort de Vénus où des températures trop élevées ont provoqué un effet de serre galopant qui a asséché la planète. A l’inverse, si la Terre avait été trop éloignée du Soleil, elle n’aurait pas reçu assez de chaleur et serait restée un monde glacé. Quand ils décrivent la zone d’habitabilité, les astronomes ont donc coutume de faire référence au conte de Boucle d’or où l’héroïne, entrée dans la maison des trois ours, se délecte du seul bol de bouillie comestible, celui qui n’est ni trop chaud ni trop froid… Précisons que la présence d’eau liquide à la surface d’une planète ne dépend pas seulement de la distance à l’étoile mais aussi de l’atmosphère de la planète elle-même : ainsi, la petite Mars, qui est en théorie dans la zone d’habitabilité du Soleil, ne dispose plus d’eau liquide car elle n’a pu conserver très longtemps une atmosphère suffisamment consistante.

Revenons à Kepler-62e et f. Toutes deux un peu plus grosses que la Terre (respectivement 1,6 et 1,4 rayon terrestre), elles sont également plus proches de leur étoile que nous ne le sommes de la nôtre puisqu’elles en font le tour l’une en 122 jours, l’autre en 267. Cela ne signifie pas pour autant que les températures y sont très élevées car Kepler-62 étant moins chaude que notre Soleil, sa zone d’habitabilité est plus proche du centre. Toutes ces caractéristiques (taille relativement modeste, situation en zone d’habitabilité, températures clémentes) suffisent à faire de ces deux planètes un sujet de choix pour les astronomes. Mais il y a mieux encore. Dans un article soumis à The Astrophysical Journal, trois chercheurs estiment en effet que Kepler-62e et f ont toutes les chances d’être… des planètes-océans.

Derrière cette terminologie poétique, se cache un processus de formation assez complexe. L’idée est qu’il s’agit de planètes apparues assez loin de leur étoile et qui possédaient à l’origine une épaisse croûte de glace à leur surface. Après leur naissance, en raison d’interactions gravitationnelles avec leur environnement, ces astres ont migré vers l’intérieur de leur système solaire. En s’approchant de leur étoile, ils se sont réchauffés et ces boules de glace se sont mises à fondre tels des esquimaux en été. Au terme du processus, un océan global a recouvert toute la surface de la planète, comme dans le film Waterworld. La profondeur de cet océan étant au minimum de plusieurs dizaines de kilomètres, aucune île ne surnage, aucun continent n’apparaît.

Comme l’explique Lisa Kaltenegger, astronome à l’Institut Max Planck (Allemagne) et une des trois signataires de l’article, « ces planètes ne ressemblent à rien de ce que nous connaissons dans notre Système solaire. (…) Il se peut qu’il y ait de la vie là-bas, mais peut-elle être basée sur la technologie comme la nôtre ? Si vie il y avait sur ces mondes, elle serait sous-marine, sans accès facile aux métaux, à l’électricité, au feu ou à la métallurgie. Néanmoins, ces mondes resteront de magnifiques planètes bleues entourant une étoile orange, et peut-être la vie fera-t-elle preuve d’une ingéniosité surprenante pour accéder à un stade technologique. » Avant de se projeter si loin, il faudra avoir confirmation définitive du caractère « océanique » de ces deux exoplanètes, ce qui se fera probablement avec l’entrée en service des télescopes de la prochaine génération (James Webb Telescope, European Extremely Large Telescope).

Pour terminer ce billet, je voudrais évoquer un souvenir. En juillet 2003, j’ai couvert pour le compte du Monde un colloque international consacré aux exoplanètes, organisé à l’Institut d’astrophysique de Paris. C’est à cette occasion que j’ai pour la première fois entendu parler du concept de planète-océan lors d’un exposé passionnant donné par le chercheur français Alain Léger, lequel y résumait des travaux qui font aujourd’hui référence. A l’époque, j’ai vu cette étude comme un merveilleux exercice de style : tout cela ne risquait-il pas de rester théorique ? J’avais tort. Dix ans après ce colloque, je ne savoure que mieux la beauté de cette prédiction, qui fait tout le charme de la science.

Pierre Barthélémy pour passeur de sciences