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Geoffrey W. Marcy est un nom incontournable dans le monde des chasseurs d'exoplanètes. Avec les membres de son équipe, il a découvert plus de 120 planètes de ce type, mesurant leurs masses, rayons et caractéristiques des orbites. Son équipe de recherche a également découvert le premier système planétaire multiple et la première planète d'une masse comparable à celle de SaturneSaturne.
Aujourd'hui, c'est la chasse aux exoTerre qui le préoccupe et il vient de publier dans Science, avec ses collègues, les résultats d'une étude menée pendant 5 ans à l'aide des télescopes du W.M. Keck Observatory.
Cette étude porteporte sur 166 étoiles très similaires au SoleilSoleil, plus précisément de type (on parle aussi de classe spectrale) G et K, situées dans un rayon inférieur à 80 années-lumièreannées-lumière. Rappelons que notre étoile elle-même est de type G2 et que les étoiles de type K sont légèrement plus petites, plus froides et de couleurcouleur orange-rouge. Alpha centauri B est un exemple célèbre d'étoile de classe K.
Une étude pour évaluer le nombre d'exoTerre
Les astronomesastronomes ont recensé le nombre de planètes géantesplanètes géantes autour de ces étoiles, ainsi que celles que l'on peut considérer comme des superTerresuperTerre, ou encore de planètes dont les masses s'apparentent à celle de NeptuneNeptune. Les masses observées sont comprises entre 3 et 1.000 fois celle de la Terre et correspondent à des planètes situées à moins d'un quart d'unité astronomiqueunité astronomique de leur étoile hôte, c'est-à-dire moins de 40 millions de kilomètres.
On peut alors dresser un histogramme du nombre de planètes d'une masse donnée autour des étoiles de classes identiques à celles observées. De cet histogramme, on en détermine une courbe de répartition probable, donnant le nombre de planètes d'une masse donnée. Cette courbe extrapole donc en particulier le nombre d'exoplanètesexoplanètes ressemblant à la Terre du point de vue de la masse et se trouvant dans la zone interne d'un système planétaire. Ce nombre est donc une extrapolation, il ne résulte pas des observations faites directement avec le télescope KeckKeck.
Une vue du WMKO au sommet du Mauna Kea à Hawaï. © W.M. Keck Observatory
Deux surprises attendaient les chercheurs...
Tout d'abord, contrairement aux modèles de formation des exoplanètes expliquant la migration des planètes géantes des zones externes froides vers les zones internes chaudes (par interactions avec les gazgaz du disque protoplanétairedisque protoplanétaire), la zone proche de l'étoile n'est généralement pas un désertdésert. Elle doit être occupée par des petites planètespetites planètes, d'après les prédictions de la courbe de répartition déduite de l'histogramme précédent.
Ensuite (toujours par extrapolation), pour 100 étoiles de classe G/K étudiées, on doit s'attendre à trouver 23 étoiles accompagnées d'une exoTerre de masse comprise entre la moitié et le double de celle de notre planète. Comme le souligne Marcy, « les données nous disent que notre galaxiegalaxie, avec ses quelque 200 milliards d'étoiles, a au moins 46 milliards de planètes de la taille de la Terre ». C'est énorme !
L'impact de tels résultats
Cette conclusion est d'autant plus étonnante qu'elle ne concerne que les exoTerre très proches de leurs étoiles et non dans la zone d'habitabilitézone d'habitabilité. Il ne serait donc pas impossible que toutes les étoiles similaires au Soleil possèdent au moins une planète de masse proche de celle de la Terre. C'est déjà le cas dans le Système solaireSystème solaire, puisque de ce point de vue, VénusVénus est parfois considérée comme la sœur de la Terre.
Bien sûr, toutes ces exoplanètes ne sont pas habitables. Mais voilà de quoi doper le moral des membres du programme Seti et des chasseurs de sphères de Dyson au Fermilab. On dispose également d'une pièce de plus à ajouter au dossier polémique du paradoxe de Fermiparadoxe de Fermi.
Il existe un moyen de tester la prédiction des chercheurs. En effet, si le nombre d'exoTerre orbitant en moins de 50 jours autour d'une population d'étoiles de type G/K est bien conforme en moyenne aux prédictions de la courbe dressée par les chercheurs, le satellite Kepler devrait faire une moisson impressionnante d'observations concernant ces exoplanètes. Kepler chasse des transits planétairestransits planétaires pouvant se produire dans un échantillon de 156.000 étoiles. Donc si l'on en croit Geoffrey W. Marcy, le satellite devrait découvrir entre 120 et 260 exoTerre dans les années qui viennent. L'exobiologie a de l'avenir...
