Découvrir d'autres mondes

Ken Tapping, le 20 juin 2012

Dans le ciel, cette semaine…

  • Le 20 juin , à 23:09 TU (19:09 HAE, 16:09 HAP), le soleil franchira le point le plus au nord de son périple annuel. Ce sera le solstice d’été, qui est aussi le jour le plus long.
  • Mercure frôle l’horizon à l’ouest, peu après le crépuscule. Mars et Saturne dominent dans le ciel, au sud.
  • Nouvelle lune le 19, premier quartier le 26.

Autrefois, on mesurait le système solaire grâce aux transits de Vénus. De nos jours, le radar et les engins spatiaux nous procurent des chiffres plus précis qu’aucun transit ne saura jamais le faire. En outre, nous pouvons recourir à ces techniques quand bon nous semble, et non tous les huit ans, à plus d’un siècle d’intervalle. Néanmoins, les transits de Vénus ont désormais une nouvelle application : trouver des mondes hors du système solaire.

La meilleure méthode pour découvrir des mondes tournant autour d’autres étoiles consiste à surveiller ces dernières avec des instruments ultrasensibles en attendant une infime diminution de leur luminosité, comme cela se produirait si une ou plusieurs planètes passaient devant elles. Bref, quand une planète lointaine effectue un transit devant l’astre qui l’éclaire. Voilà où les transits de Vénus entrent en jeu. Nous pouvons déterminer la nature des informations glanées lors d’un tel phénomène et tenter d’obtenir des données aussi utiles du transit d’autres planètes. Certaines sautent aux yeux. Le moment où la planète amorce son passage devant l’étoile et celui où le passage prend fin en est une; la durée du transit en est une autre.

Puisque le côté de la planète qui nous fait face est plongé dans l’obscurité, la baisse de luminosité nous renseignera, par son importance, sur la partie de l’étoile qui est cachée, bref sur la grosseur du disque planétaire par rapport au disque stellaire. Souvent, l’espace qui sépare deux transits nous dira combien de temps la planète prend pour faire le tour de l’étoile. En analysant la lumière de celle-ci au spectroscope, on découvrira l’infime variation qui survient quand la planète et l’étoile tournent l’une autour de l’autre. De là, on déduira la masse de la première. Sachant sa taille, on pourra en estimer la densité et ce qui la compose, c’est-à-dire si elle est surtout faite de gaz ou de roc.

Ce n’est pas tout. Ceux qui observent les transits de Vénus ont remarqué de temps à autre un anneau de lumière autour de la sombre silhouette planétaire. Il s’agit de la lumière solaire réfractée par l’atmosphère vénusienne. En cours de route, la lumière capte la signature des composés chimiques présents dans l’atmosphère de la planète. Nous savons que ces substances appartiennent à Vénus, car elles ne pourraient exister sur le Soleil, qui est beaucoup trop chaud.

Cette technique peut s’appliquer aux autres étoiles, bien qu’avec un tantinet plus de mal. En effet, s’il est impossible de voir la planète qui effectue le transit, on peut déterminer comment celle-ci modifie la lumière issue de l’étoile, donc déduire de quoi est faite son atmosphère.

Par conséquent, en observant deux ou plusieurs transits successifs d’une lointaine planète sur la face de son étoile, on en déterminera l’orbite, la distance la séparant de l’étoile en question, sa masse, sa composition, sa température et les composés chimiques présents dans son atmosphère. Notre espoir? Découvrir une planète ayant à peu près la masse de la Terre, d’une température d’environ 20 degrés Celsius et avec de la vapeur d’eau ainsi que de l’oxygène dans son atmosphère. Car il ne peut y avoir d’oxygène dans l’atmosphère d’une planète sans forme de vie semblable à la nôtre à sa surface. Quelqu’un ou quelque chose dans l’espace examine-t-il la Terre passer devant le Soleil en se posant les mêmes questions sur notre compte?

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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