Physicien passé à la planétologie, Stéphane Mazevet, 52 ans, pilote le projet interdisciplinaire « Origines et conditions d’apparition de la vie » à l’université Paris, Sciences & Lettres. Une thématique qu’il vient de développer dans un livre intitulé Les Exoplanètes et la vie dans l’Univers (Odile Jacob, avril 2021, 296 p., 23,90 euros).
La première planète extrasolaire, 51Peg-b, a été découverte en 1995. Qu’a-t-on appris pendant ce premier quart de siècle d’étude des exoplanètes ?
Tout d’abord que les exoplanètes ne se trouvent pas du tout où on les attendait. On avait en tête l’image du Système solaire et on pensait que c’était la norme, avec des petites planètes rocheuses près de l’étoile et des grosses planètes gazeuses, comme Jupiter, très loin. Or, la première planète que l’on découvre, c’est une Jupiter très proche de son étoile et qui en fait le tour en quelques jours…
Après vingt-cinq ans, on se rend compte qu’il y a une diversité beaucoup plus grande que ce que l’on avait imaginé, avec un continuum uniforme de planètes allant de la Terre jusqu’à des corps de plusieurs dizaines de fois la masse de Jupiter. Quand on regarde cet ensemble d’objets, on s’aperçoit que le Système solaire n’est pas la norme mais peut-être l’exception. Un vrai changement de paradigme.
A quel point le Système solaire est-il exotique ?
A ce jour, on a découvert plus de 4 000 planètes dans 800 systèmes mais il faut préciser qu’il y a un biais dû aux techniques de détection : on voit bien les planètes qui sont proches de leur étoile. Cela dit, les statistiques montrent que les analogues du Système solaire représentent probablement moins de 10 % des systèmes planétaires. La découverte de toutes ces exoplanètes géantes ayant migré tout près de leur étoile a obligé à se demander pourquoi nos géantes sont restées aussi loin du Soleil.
Cela a entraîné une révolution dans notre vision de la formation du Système solaire : on est passé d’une image très statique où les planètes se sont formées là où on les trouve, à une image extrêmement dynamique où les planètes se perturbent, migrent et sont instables. Nous avons aussi réalisé que le Système solaire était chaotique, ainsi que l’a montré Jacques Laskar, de l’Observatoire de Paris, alors que, pendant trois cents ans, on avait produit des démonstrations mathématiques de sa stabilité !
Quelle histoire du Système solaire raconte-t-on aujourd’hui ?
C’est l’histoire d’un ballet. Après sa formation, Jupiter a commencé à migrer vers le Soleil. Mais Saturne a eu le bon goût d’être bien positionnée : elle a ralenti la migration de Jupiter et l’a ramenée vers l’extérieur. C’est ce que l’on appelle le grand « tack », le grand virement de bord. Un autre phénomène important est l’instabilité des planètes avec l’inversion des places d’Uranus et de Neptune. Quand je parle de ce modèle – sur lequel tout le monde n’est pas d’accord –, les gens me disent : « Très bien, mais qu’est-ce que cela change pour nous ? » Eh bien, c’est important car, en modifiant l’histoire du Système solaire, on modifie les facteurs qui ont influencé l’habitabilité de la Terre, comme la présence d’eau.
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