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EXOPLANÈTES ou PLANÈTES EXTRASOLAIRES

L’exoplanétologie, une discipline d’avenir

Depuis 1995, la multiplication des découvertes d’exoplanètes a donné naissance à une discipline nouvelle, l’exoplanétologie. Ce domaine de recherche a évolué très rapidement grâce à l’accumulation d’observations dues à des méthodes s'affinant sans cesse, à l’amélioration des modèles théoriques et des simulations numériques, et à des expériences en laboratoire testant certains processus physico-chimiques.

Nous savons désormais que les exoplanètes ne sont pas rares dans notre Galaxie, donc dans l’Univers. Les données recueillies révèlent déjà une diversité d’architectures et de propriétés de ces corps célestes que le seul exemple du système solaire n’avait pas permis d’imaginer. Pourtant, nous sommes encore bien loin d’avoir exploré la diversité de ces systèmes planétaires.

Nous ne savons pas si le système solaire constitue un cas fréquent ou bien au contraire une très rare configuration. Les objets analogues à la Terre demeurent encore hors de portée des outils d’observation actuels. Des instruments de nouvelle génération, mettant en œuvre les deux principales méthodes que sont la vélocimétrie et les transits, seront installés sur des télescopes, au sol ou dans l’espace – par exemple sur le futur satellite européen Plato (Planetary Transits and Oscillations of Stars), prévu vers 2024. Ils seront nécessaires pour détecter ces exo-Terres en vélocimétrie. En parallèle au développement de tels instruments, il sera indispensable de progresser dans la compréhension de l’activité stellaire (changements d’éclat, éventuellement périodiques, d’une étoile), laquelle est aujourd’hui reconnue comme un obstacle majeur à la détection des exo-Terres. De même, les objets analogues, par leur masse et leur orbite, aux planètes géantes du système solaire demeurent encore hors de portée : de nouveaux instruments, capables d’en former l’image, devront équiper les télescopes optiques géants terrestres, tel l’ELT (Extremely Large Telescope, prévu vers 2025) dont le miroir aura un diamètre de 39 mètres.

L’atmosphère des exoplanètes géantes est très mal connue et celle de planètes semblables à la Terre est encore à découvrir. De longues années d’observations spectroscopiques avec les grands télescopes au sol, ou des télescopes spatiaux comme le James Webb Space Telescope (JWST, lancé en 2021), seront nécessaires pour analyser ces atmosphères.

Nous savons enfin qu’il existe très probablement plusieurs mécanismes de formation des exoplanètes, et que la jeunesse de celles-ci est sans doute complexe et agitée. De violents épisodes peuvent affecter de manière importante leur trajectoire, leur masse et leur atmosphère. De nombreuses questions se posent encore à propos des premières étapes – en particulier celles qui conduisent à la genèse des planétésimaux –, sur la manière dont les caractéristiques de l’étoile affectent les processus donnant naissance aux planètes, enfin à propos de la formation et de l’évolution de la structure interne des planètes et de leur atmosphère. Ces atmosphères sont le résultat combiné de conditions physico-chimiques initiales, de l’environnement de l’exoplanète (rayonnement stellaire, magnétisme, vents), de l’évolution chimique et dynamique à différentes échelles, enfin d’autres processus complexes qui se déroulent hors d’un état d’équilibre que la physique modéliserait plus aisément. Parallèlement aux observations, d’importants efforts théoriques et de modélisation doivent donc être mis en place, afin de progresser dans la compréhension de tous ces aspects. Ces étapes seront cruciales pour qu’un jour soient identifiées des exoplanètes où l’on puisse rechercher à bon escient des signatures éventuelles de vie extraterrestre.

— Anne-Marie LAGRANGE

— Pierre LÉNA[...]

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Écrit par

  • : directeur de recherche au CNRS, astrophysicienne
  • : professeur émérite de l'université Paris-VII-Denis-Diderot, membre de l'Académie des sciences

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Classification

Pour citer cet article

Anne-Marie LAGRANGE et Pierre LÉNA. EXOPLANÈTES ou PLANÈTES EXTRASOLAIRES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

<strong>ß</strong><strong> Pictoris b</strong> - crédits : Lagrange et al/ ESO

ß Pictoris b

Lagrange et al/ ESO

Les exoplanètes et leurs caractéristiques - crédits : Encyclopædia Universalis France

Les exoplanètes et leurs caractéristiques

Encyclopædia Universalis France

L’étoile HR 8799 et ses exoplanètes - crédits : Conseil national de recherches du Canada, C. Marois & Keck Observatory

L’étoile HR 8799 et ses exoplanètes

Conseil national de recherches du Canada, C. Marois & Keck Observatory

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Autres références

  • DÉCOUVERTE DES EXOPLANÈTES

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 666 mots

    La première exoplanète, c’est-à-dire gravitant autour d'une étoile autre que le Soleil, est découverte en 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz, de l'Observatoire de Genève, qui présentent les résultats de leurs observations le 6 octobre 1995, lors d'un congrès scientifique à Florence,...

  • EXOPLANÈTES - Méthodes de détection

    • Écrit par Anne-Marie LAGRANGE
    • 2 917 mots
    • 7 médias

    Une exoplanète est un astre très peu lumineux, qu'elle diffuse la lumière de l’étoile autour de laquelle elle tourne ou qu’elle émette son propre rayonnement, généralement dans l’infrarouge vu sa basse température. Sa détection est donc difficile, et ce, d’autant plus que sa distance à la...

  • WASP-39b, exoplanète

    • Écrit par Jérémy LECONTE
    • 1 503 mots
    • 2 médias
    Spectre de l’atmosphère WASP-39b obtenu par le spectromètre de la mission James-Webb - crédits : NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI) [traduction et charte graphique : EUF]

    WASP-39b (pour Wide Angle Search for Planets, nom du programme qui l’a mise en évidence), encore appelée Bocaprins, est une exoplanète géante gazeuse chaude qui a été découverte en 2011 autour de son étoile WASP-39. Localisée à 700 années-lumière du Soleil, elle a été choisie pour...

  • ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

    • Écrit par Pierre LÉNA
    • 2 129 mots
    • 5 médias
    ...celui de la formation des planètes. On sait que celles-ci se forment dans les disques de gaz et de poussière qui accompagnent la formation des étoiles. Des centaines d'exoplanètes sont connues depuis la découverte de la première en 1995, et ce domaine de recherche est devenu un des plus actifs de l'...

  • ASTRONOMIE

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 11 339 mots
    • 20 médias
    Il serait assez vain d’essayer de résumer les progrès actuels de l’astronomie, tant ils sont variés et considérables. On mentionnera la découverte de près de quatre mille planètes (2018) qui gravitent autour d’une étoile autre que le Soleil – d’où leur nom de planètes extrasolaires ou exoplanètes...

  • EPOXI, mission

    • Écrit par Universalis
    • 490 mots

    Le 4 juillet 2005, un projectile fabriqué par l'homme percute pour la première fois un noyau cométaire, en l'occurrence celui de la comète Tempel 1, alors située à 133 millions de kilomètres de la Terre. Ce projectile a été largué par la sonde Deep Impact de la N.A.S.A., lancée le 12 janvier 2005....

  • EXOBIOLOGIE

    • Écrit par Vassilissa VINOGRADOFF
    • 8 000 mots
    • 4 médias
    Représentation schématique des zones habitables - crédits : Encyclopædia Universalis France
    ...Galaxie ou au-delà. Les sites potentiels pour un développement de la vie semblent néanmoins de plus en plus nombreux au fil des nouvelles observations. Par-delà notre système solaire, il existe d’innombrables autres systèmes planétaires possibles (au regard des milliards d’étoiles de l’Univers),...
  • Afficher les 21 références

Voir aussi

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