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Les exoplanètes
Une exoplanète est une planète qui tourne autour d’une autre étoile que le Soleil. La première autour d’une étoile semblable au Soleil a été découverte en 1995 ; plus de 6 000 sont confirmées aujourd’hui.
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Pendant des siècles, l’existence de planètes autour d’autres étoiles est restée une spéculation philosophique. Elle est devenue un fait d’observation au tournant des années 1990. On sait désormais que les planètes sont très répandues : la plupart des étoiles de la Voie lactée en possèdent probablement au moins une, ce qui représenterait des centaines de milliards de planètes dans notre seule galaxie.
Les découvertes fondatrices
| Date | Découverte |
|---|---|
| 1992 | Aleksander Wolszczan et Dale Frail découvrent deux planètes autour du pulsar PSR B1257+12, cadavre d’étoile : ce sont les premières exoplanètes confirmées. |
| 6 octobre 1995 | Michel Mayor et Didier Queloz (observatoire de Genève) annoncent la découverte de 51 Pegasi b, première planète autour d’une étoile semblable au Soleil, grâce à un spectrographe installé à l’Observatoire de Haute-Provence. |
| 1999 | Première détection d’une exoplanète par la méthode du transit (HD 209458 b). |
| 2004 | Première image directe d’une exoplanète (autour d’une naine brune). |
| 2009-2018 | Le télescope spatial Kepler (NASA) découvre plus de 2 600 exoplanètes confirmées. |
| 2016 | Découverte de Proxima b, autour de l’étoile la plus proche du Soleil. |
| 2017 | Annonce de sept planètes de taille terrestre autour de l’étoile TRAPPIST-1. |
| 2019 | Prix Nobel de physique à Michel Mayor et Didier Queloz. |
| 2022 | Le télescope James-Webb détecte du CO2 dans l’atmosphère d’une exoplanète, une première. |
| Septembre 2025 | La NASA recense plus de 6 000 exoplanètes confirmées. |
Comment détecte-t-on une exoplanète ?
Une exoplanète est en général des millions à des milliards de fois moins lumineuse que son étoile, et noyée dans son éclat. On la détecte donc presque toujours de façon indirecte.
| Méthode | Principe | Ce qu’elle mesure | Part des découvertes |
|---|---|---|---|
| Transit | La planète passe devant son étoile et diminue légèrement sa luminosité | Le rayon de la planète, sa période | Majorité (Kepler, TESS) |
| Vitesses radiales | La planète fait osciller son étoile, ce qui décale les raies de son spectre (effet Doppler) | La masse minimale de la planète, sa période | Environ un sixième |
| Imagerie directe | On masque la lumière de l’étoile pour photographier la planète | Image, lumière de la planète | Quelques dizaines, surtout des géantes jeunes et lointaines de leur étoile |
| Microlentille gravitationnelle | L’étoile et sa planète, passant devant une étoile plus lointaine, amplifient brièvement sa lumière | La masse de la planète | Plus de 200, souvent lointaines |
| Astrométrie, chronométrie | Mesure du mouvement de l’étoile dans le ciel ou des variations de signaux réguliers (pulsars) | Quelques-unes |
En combinant transit (rayon) et vitesses radiales (masse), on obtient la densité, qui indique si la planète est rocheuse, riche en eau ou gazeuse. Pendant un transit, une partie de la lumière de l’étoile traverse l’atmosphère de la planète : en analysant ce spectre, le télescope James-Webb identifie des molécules comme l’eau, le CO2 ou le méthane.
Quels types d’exoplanètes ?
La diversité des exoplanètes a surpris les astronomes : beaucoup ne ressemblent à aucune planète du système solaire.
| Type | Description | Exemple |
|---|---|---|
| Jupiter chaud | Géante gazeuse très proche de son étoile, en orbite de quelques jours, à plus de 1 000 °C | 51 Pegasi b (orbite de 4,2 jours) |
| Super-Terre | Planète plus massive que la Terre mais plus légère que Neptune, probablement rocheuse | Nombreuses découvertes de Kepler |
| Mini-Neptune | Taille intermédiaire, enveloppe épaisse de gaz | Le type le plus fréquent connu, absent du système solaire |
| Planète de taille terrestre | Rocheuse, de taille comparable à la Terre | Planètes de TRAPPIST-1 |
| Planète errante | Sans étoile, dérivant dans la Galaxie | Détectées par microlentille |
La découverte de Jupiter chauds a montré que les planètes peuvent migrer après leur formation, une idée qui a aussi renouvelé la compréhension de l’histoire de notre propre système, notamment du rôle de Jupiter.
La zone habitable
La zone habitable d’une étoile est la région où une planète rocheuse, avec une atmosphère adaptée, pourrait conserver de l’eau liquide à sa surface : ni trop près (l’eau s’évapore), ni trop loin (elle gèle). Sa position dépend de la luminosité de l’étoile : très proche pour les naines rouges, plus éloignée pour les étoiles chaudes.
Être dans la zone habitable ne signifie pas être habitable, encore moins habité : tout dépend de l’atmosphère, du champ magnétique, de l’activité de l’étoile. Les naines rouges, très nombreuses, émettent par exemple de violentes éruptions qui pourraient arracher l’atmosphère de leurs planètes.
Quelques exemples souvent cités :
- Proxima b : planète d’une masse au moins comparable à celle de la Terre, dans la zone habitable de Proxima du Centaure, à 4,24 années-lumière, l’exoplanète connue la plus proche ;
- TRAPPIST-1 : naine rouge à environ 40 années-lumière, entourée de sept planètes rocheuses, dont trois ou quatre dans la zone habitable ; les premières observations du télescope James-Webb suggèrent que les planètes les plus internes ont peu ou pas d’atmosphère ;
- Kepler-186 f (2014) : première planète de taille terrestre trouvée dans une zone habitable.
Chercher la vie ailleurs
L’étape suivante est la recherche de biosignatures : des gaz ou des combinaisons de gaz (oxygène et méthane ensemble, par exemple) difficiles à expliquer sans activité biologique. Aucune biosignature n’a été confirmée à ce jour. Les annonces de molécules possiblement biologiques, comme celle concernant la planète K2-18 b en 2025, restent contestées et non confirmées. De futurs instruments, comme l'Extremely Large Telescope de l’ESO au Chili, la mission spatiale européenne PLATO et le télescope spatial Nancy-Grace-Roman de la NASA, devraient multiplier les découvertes de planètes rocheuses.
Questions fréquentes
Combien d’exoplanètes connaît-on ?
Plus de 6 000 exoplanètes confirmées en 2025, selon le décompte de la NASA, et plusieurs milliers de candidates en attente de confirmation. Le nombre augmente de quelques centaines chaque année.
Peut-on aller sur une exoplanète ?
Pas avec les technologies actuelles. Même la plus proche, Proxima b, est à 4,24 années-lumière, soit environ 40 000 milliards de km. Voyager 1, l’un des objets humains les plus rapides, mettrait environ 75 000 ans pour parcourir cette distance.
Comment les exoplanètes sont-elles nommées ?
En général par le nom de l’étoile suivi d’une lettre minuscule dans l’ordre de découverte, en commençant par b : 51 Pegasi b, TRAPPIST-1 e. L’Union astronomique internationale a aussi organisé des concours pour attribuer des noms propres à certaines (51 Pegasi b s’appelle officiellement Dimidium).
A-t-on trouvé une autre Terre ?
Pas encore une jumelle exacte : une planète de taille terrestre, en orbite autour d’une étoile comme le Soleil, à une distance comparable, est très difficile à détecter avec les instruments actuels. Plusieurs planètes rocheuses en zone habitable sont connues, mais autour d’étoiles différentes du Soleil.