Le James-Webb est destiné à catalyser un bond dans l'étude des exoplanètes, en particulier pour aider à analyser leur atmosphère en quête d'une vie ailleurs. Pourrait-il découvrir des Arrakis comme dans le roman Dune de Frank Herbert ? Réponse...
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Il s'agissait bien sûr d'un poissonpoisson d'avril mais à part le fait qu'on ne connait pas d'exoplanète autour de Canopus tout ce que l'on a dit de cette étoile est correct. Les instruments et les techniques de détections mentionnés pour les exoplanètes sont réellement utilisés. Par contre, Canopus étant très lumineuse, une exoplanète dans la zone d'habitabilité serait située très loin de son étoile hôte comme l’explique l’astrophysicien Sean Raymond dans son analyse de la plausibilité de l’existence de la Dune de Frank Herbert. L'année sur Canopus durant 263 ans, il serait peu crédible de surprendre un éventuel transit et certainement pas plusieurs dans une vie d'Homo sapiensHomo sapiens, or il faut au moins trois transits pour commencer à considérer sérieusement qu'il en s'agit bien et pas d'une manifestation du caractère variable de la luminositéluminosité d'une étoile.
Par contre, le concept de « land planet » et les travaux de Alex Farnsworth, Michael Farnsworth et Sebastian Steinig sont tout à fait sérieux, des Arrakis proches de celle de Dune pourraient exister, mais pas très longtemps car une étoile du type de Canopus a une vie nettement plus courte que le Soleil, quelques dizaines de millions d'années tout au plus comme l'explique là encore Sean Raymond.
Article publié le 01/04/2024
On sait que le système triple d'Alpha du Centaure fait rêver les exobiologistes et, en particulier, les auteurs de science-fiction depuis longtemps, bien avant le célébrissime roman de Liu CixinLiu Cixin, Le Problème à trois corps. Rien d'étonnant quand on se souvient que non seulement il s'agit des étoiles les plus proches du Soleil mais aussi qu'Alpha Centauri A est une étoile de type spectral G2, c'est-à-dire une naine jaune très semblable au Soleil, et Alpha Centauri B, un peu moins lumineuse, est de type spectral K1, donc d'un type proche du Soleil. Ainsi, de nombreux récits de SF font naturellement état de planètes habitables avec des formes de vie extraterrestres autour d'une des étoiles d'Alpha du Centaure.
La réalité a en partie rejoint la fiction il y a quelques années avec Alpha Centauri C, ou Proxima Centauri. C'est une naine rouge de classe M, non visible à l'œilœil nu bien qu'elle soit l'étoile la plus proche du Soleil à une distance de 4,24 années-lumièreannées-lumière en raison de sa faible luminosité. Les astrophysiciensastrophysiciens y ont débusqué des exoplanètes. Proxima Centauri b, la première découverte, est très intéressante car sa massemasse est proche de celle de la Terre et elle se trouve à une distance de son étoile qui pourrait la rendre habitable.
Le livre mythique Vaisseaux de l'espace de l'an 2000 à l'an 2100, de Stewart Cowley, a inspiré cette transposition avec des images de synthèse qui donnent vie aujourd'hui aux vaisseaux des guerres d'Alpha du Centaure. © Adrian Mann, Vimeo
Cela a bien sûr eu une forte résonancerésonance dans l'esprit de tous ceux qui ont été marqués, il y a des décennies par la publication du mythique ouvrage Vaisseaux de l'espace de l'an 2000 à l'an 2100, de Stewart Cowley. Avec des illustrations de peintres, ce livre, le premier d'une série, raconte l'histoire de la découverte en 2036 des civilisations d'Alpha, puis de Proxima du CentaureProxima du Centaure, et de la guerre qui s'ensuivit avec cette dernière. Regroupant ces illustrations à la façon d'un livre d'histoire présentant des avions de la Seconde Guerre mondiale (l'ouvrage date de 1978), il laisse songeur quand on pense aux dernières découvertes sur les exoplanètes.
Trois instruments en chasse d'exoplanètes ?
La réalité vient-elle de rejoindre encore partiellement une seconde fois la fiction alors que la deuxième partie du Dune de Denis Villeneuve est sortie il y a plus d'un mois sur nos écrans ?
On vient d'apprendre en effet que les résultats d'observations combinées, menées avec trois instruments et concernant l'étoile Canopus, l'étoile la plus brillante de la constellationconstellation australe de la Carène et la deuxième plus brillante du ciel nocturnenocturne après SiriusSirius, se sont révélés troublants.
Le premier instrument est le Transiting Exoplanet Survey SatelliteTransiting Exoplanet Survey Satellite (en français : « Satellite de recensement des exoplanètes en transit ») de la NasaNasa, plus connu par son acronyme Tess. Il permet de découvrir des exoplanètes par la méthode du transit planétaireméthode du transit planétaire.
Le second est Espresso, acronyme de Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet- and Stable Spectroscopic Observations, soit en français « SpectrographeSpectrographe échelle pour l'observation de planètes rocheusesplanètes rocheuses et des observations spectroscopiques stables », équipant le Très Grand TélescopeTélescope (VLTVLT) de l'Observatoire européen austral (ESOESO). Il permet lui aussi de découvrir des exoplanètes mais avec la méthode des vitesses radialesméthode des vitesses radiales.
Dernier instrument et non des moindres, le James-Webb, dont on sait qu'il peut analyser partiellement la composition des atmosphèresatmosphères d'exoplanètes dans la banlieue proche du Soleil dans la Voie lactéeVoie lactée.
Les méthodes de détection des exoplanètes se sont largement diversifiées depuis les années 1990. Elles peuvent se classer en deux grandes catégories, les méthodes directes et les méthodes indirectes. Les trois méthodes principales sont la méthode directe d’imagerie, la méthode indirecte du transit et la méthode indirecte de la vitesse radiale. Partez à la découverte des exoplanètes à travers notre websérie en neuf épisodes. Une vidéo à retrouver chaque semaine sur notre chaîne YouTube. Une playlist proposée par le CEA et l’université Paris-Saclay dans le cadre du projet de recherche européen H2020 Exoplanets-A. © CEA
Une « land planet » à 310 années-lumière du Soleil ?
Quelques rappels sur l'étoile Canopus. C'est une supergéantesupergéante de type spectral F0 et de classe Ib. Le satellite astrométrique HipparcosHipparcos (HIgh Precision PARallax COllecting Satellite, « satellite de mesure de parallaxeparallaxe à haute précision ») de l'ESAESA, prédécesseur de Gaia, a déterminé qu'elle se situait à environ 310 années-lumière du Système solaireSystème solaire. C'est une jeune étoile dont le rayon est d'environ 71 fois celui du Soleil et contenant environ 8 masses solaires, de sorte qu'elle pourrait bien finir sa vie en naine blanche et ne pas devoir exploser en supernovasupernova.
Canopus est environ 15 000 fois plus brillante que le Soleil, ce qui veut dire que sa zone habitable est plus éloignée de son étoile hôte que dans le cas du Système solaire. Toujours est-il que Tess semble avoir surpris un transit planétaire autour de Canopus pour la première fois. Un rayon pour une exoplanète en a été tiré et par la méthode des vitesses radiales, Espresso a donné une estimation de sa masse.
On trouve des caractéristiques propres à une planète rocheuse d'une taille comparable à celle de la Terre et dans la zone habitable de Canopus. On sait bien que cela ne signifie pas automatiquement qu'une exoplanète l'est. La composition de son atmosphère pouvant changer la donne, par exemple par un effet de serreeffet de serre important qui peut conduire à un enfer vénusien.
Le JWSTJWST a été mobilisé et il a effectivement donné des premières indications sur la présence d'une atmosphère, de l'oxygèneoxygène moléculaire O2 a été détecté mais pas de trace mesurable de vapeur d'eau, ce qui pourrait signifier que cet oxygène vient de la photolysephotolyse de l'eau d'océans évaporés depuis lors, les moléculesmolécules d'hydrogènehydrogène H2 produites par la destruction des molécules d'eau étant parties dans l'espace car plus légères que celles d'O2.
Quel rapport avec Dune ? Tout simplement que dans le roman d'Herbert, Arrakis est en orbiteorbite autour de Canopus !
Remarquablement, les données du James-Webb permettent d'aller plus loin, bien que ce soit très spéculatif. Elles donnent des renseignements sur l'état de l'atmosphère de l'exoplanète que l'on peut entrer dans les modèles climatiques construits et étudiés récemment par Alex Farnsworth, Michael Farnsworth et Sebastian Steinig.
Ces modèles sont précisément du type « land planet » par opposition à ceux dits « aquaaqua planet ». La Terre est une aqua planet, et pas une planète océanplanète océan. Arrakis est une land planet et comme les trois chercheurs l'expliquent dans un article de The Conversation, des analogues d'Arrakis sont tout à fait crédibles, de sorte qu'au final, il pourrait bien y avoir une telle planète autour de Canopus.
Mais il est encore trop tôt pour l'affirmer.
