Qu’est-ce qu’une exoplanète ?

Qu’est-ce qu’une exoplanète ?

Aperçu

Overview

La plupart des exoplanètes découvertes jusqu’à présent se trouvent dans une région relativement petite de notre galaxie, la Voie lactée. Grâce au télescope spatial Kepler de la NASA, nous savons qu’il y a plus de planètes que d’étoiles dans la galaxie.

En mesurant les tailles (diamètres) et les masses (poids) des exoplanètes, nous pouvons constater des compositions allant de très rocheuses (comme la Terre et Vénus) à très riches en gaz (comme Jupiter et Saturne). Les exoplanètes sont composées d’éléments similaires à ceux des planètes de notre système solaire, mais leurs mélanges de ces éléments peuvent différer. Certaines planètes peuvent être dominées par l’eau ou la glace, tandis que d’autres sont dominées par le fer ou le carbone. Nous avons identifié des mondes de lave couverts de mers en fusion, des planètes bouffies de la densité du polystyrène et des noyaux denses de planètes encore en orbite autour de leur étoile.

Les premières exoplanètes ont été découvertes dans les années 1990 et depuis, nous en avons identifié des milliers en utilisant diverses méthodes de détection. Il est assez rare que les astronomes voient une exoplanète à travers leurs télescopes comme vous pourriez voir Saturne à travers un télescope depuis la Terre. C’est ce qu’on appelle l’imagerie directe, et seule une poignée d’exoplanètes ont été découvertes de cette façon (et il s’agit généralement de jeunes planètes géantes gazeuses orbitant très loin de leur étoile).

Nous vivons désormais dans un univers d’exoplanètes. Le nombre de planètes confirmées se compte par milliers et augmente. Cela ne concerne qu’un petit échantillon de la galaxie dans son ensemble. Ce nombre pourrait atteindre des dizaines de milliers d’ici une décennie, à mesure que nous augmentons le nombre, et la puissance d’observation, des télescopes robotiques lancés dans l’espace.

La plupart des exoplanètes sont découvertes par des méthodes indirectes : en mesurant l’atténuation de l’éclat d’une étoile devant laquelle passe une planète, ce que l’on appelle la méthode des transits, ou en surveillant le spectre d’une étoile pour détecter les signes révélateurs d’une planète tirant sur son étoile et provoquant un subtil décalage Doppler de sa lumière. Les télescopes spatiaux ont découvert des milliers de planètes en observant les « transits », c’est-à-dire la légère atténuation de la lumière d’une étoile lorsque sa petite planète passe entre elle et nos télescopes. Parmi les autres méthodes de détection, citons la lentille gravitationnelle, dite « méthode des oscillations ».

Mais lorsque plusieurs méthodes sont utilisées ensemble, nous pouvons apprendre les statistiques vitales de systèmes planétaires entiers – sans jamais imager directement les planètes elles-mêmes. Le meilleur exemple à ce jour est le système TRAPPIST-1, situé à environ 40 années-lumière, où sept planètes de taille à peu près terrestre orbitent autour d’une petite étoile rouge.

Les planètes TRAPPIST-1 ont été examinées avec des télescopes terrestres et spatiaux. Les études spatiales ont révélé non seulement leurs diamètres, mais aussi la subtile influence gravitationnelle que ces sept planètes serrées ont les unes sur les autres ; à partir de là, les scientifiques ont déterminé la masse de chaque planète.

Donc, maintenant, nous connaissons leurs masses et leurs diamètres. Nous savons également quelle quantité d’énergie rayonnée par leur étoile frappe la surface de ces planètes, ce qui permet aux scientifiques d’estimer leurs températures. Nous pouvons même faire des estimations raisonnables du niveau de lumière, et deviner la couleur du ciel, si vous vous trouviez sur l’une d’elles. Et si beaucoup de choses restent inconnues sur ces sept mondes, notamment s’ils possèdent une atmosphère ou des océans, des couches de glace ou des glaciers, c’est devenu le système solaire le mieux connu en dehors du nôtre.

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  Types de planètes

  Les exoplanètes ont des tailles très variées, des géantes gazeuses plus grandes que Jupiter aux petites planètes rocheuses de la taille de la Terre ou de Mars. Elles peuvent être assez chaudes pour faire bouillir du métal ou enfermées dans un gel profond. Elles peuvent graviter autour de leur étoile de façon si serrée qu’une « année » ne dure que quelques jours ; elles peuvent graviter autour de deux soleils à la fois. Certaines exoplanètes sont des coquines sans soleil, errant dans la galaxie dans une obscurité permanente.

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