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La vie…
Une combinaison d'éléments incroyablement parfaite,
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capable de créer de la matière vivante.
Il s'agit sans doute du plus grand mystère de la nature.
Mais la vie est-elle un phénomène exclusifs à notre planète ?
Nous avons fait d'incroyables découvertes ces dernières années,
suggérant que les conditions de la vie dans notre système solaire
seraient bien plus favorables que ce qu'on avait imaginé.
De récentes missions ont révélé que d'étranges mondes et lunes
abriteraient de vastes océans cachés sous des kilomètres de glace.
Comme Europe, en orbite autour de la géante gazeuse Jupiter.
Des mondes où des jets à des centaines de kilomètres dans l'espace,
comme Encelade, la minuscule lune de Saturne.
Ou des lunes au paysage très semblable à celui de la Terre,
avec des montagnes, des vallées, des nuages
et des lacs de méthane ou d'éthane liquides,
comme Titan, la plus grande lune de Saturne.
Si la vie a existé,
ou existe aujourd'hui sur ces mondes reculés du système solaire,
avec conditions différentes et bien plus hostiles que sur Terre,
cela suggérerait que la vie pourrait exister
sur n'importe quel monde.
Une deuxième genèse dans notre système solaire
suggérerait que la vie est quelque chose de relativement commun.
Si on la trouve deux fois ici, on peut la trouver partout.
Les scientifiques étudient les planètes
au-delà des frontières de notre système solaire,
où nous pourrions bientôt détecter la vie.
Grâce au télescope de la NASA, Kepler, lancé en 2009,
nous savons que, rien que dans notre galaxie,
il existe des milliards d'exoplanètes comme la Terre, autour de leur étoile.
Compte tenu de l'immensité de l'univers, avec plus de 100 milliards de galaxies,
il paraît improbable
qu'aucune de ces planètes n'abrite la vie.
À moins que quelque chose d'unique se soit produit sur Terre,
la vie a dû se développer sur des millions de planètes dans notre galaxie.
Si la vie n'est pas un miracle, alors on la trouve partout. Voilà l'idée.
Ces dernières années, grâce à Kepler,
nous avons trouvé des dizaines d'exoplanètes pouvant abriter la vie,
voire des formes de vie intelligentes, attendant d'être découvertes.
Nous ne savons pas si nous découvrirons la vie
d'abord sur un des mondes de notre système solaire,
ou sur une exoplanète semblable à la Terre.
Mais nous savons que nous n'avons jamais été aussi proches
de résoudre l'un des plus grands mystères de la nature :
si la vie extraterrestre existe.
La vie extraterrestre existe-t-elle ?
L'humanité s'est toujours posée cette question,
mais elle reste encore sans réponse.
Nous n'avons jamais été aussi proche de résoudre ce mystère.
Nous avons récemment découvert des planètes au-delà de notre système solaire
susceptibles d'être très similaires à la Terre.
Si je pouvais visiter une des planètes découvertes avec Kepler,
ce serait Kepler-186f.
C'est une des plus petites et elle a une température…
SCIENTIFIQUE DE LA MISSION KEPLER
… permettant de trouver de l'eau liquide à sa surface.
Kepler-186f est la première planète en orbite autour d'une étoile découverte
dans la zone habitable où l'eau liquide peut être trouvée à sa surface.
Kepler-186f confirme que des planètes comme la Terre existent
dans les zones habitables d'autres étoiles,
et représente un nouveau pas en avant dans la découverte d'un monde
similaire à la Terre.
La révolution de Kepler-186f dure 130 jours
et reçoit un tiers de l'énergie que la Terre reçoit avec le soleil,
ce qui la place sur la bordure extérieure de la zone habitable.
Si vous vous teniez à la surface de Kepler-186f,
la lumière de son étoile au zénith correspondrait à la lumière
environ une heure avant le coucher du soleil sur Terre.
En se basant sur ce que l'on sait aujourd'hui
sur l'origine de la vie sur Terre,
on en vient à penser…
BERNARD M. OLIVER CHAIR AU SETI
… que ce qui s'est produit sur Terre peut s'être produit ailleurs.
L'existence de vie extraterrestre est donc très plausible,
du point de vue scientifique actuel.
Nous avons aujourd'hui quatre candidats dans notre système solaire
susceptibles d'abriter la vie :
Mars,
Europe, la lune de Jupiter,
et les lunes de Saturne : Titan
et Encelade.
On trouve sur chacune les trois ingrédients essentiels à la vie :
des composés organiques, un liquide et une source d'énergie.
Mars à l'eau sous forme de glace aux pôles et sous sa surface.
DIRECTRICE DU CARL SAGAN CENTER
Mais elle coule également à sa surface, au printemps et en été.
Aucune trace de vie sur Mars n'a encore été découverte
mais les scientifiques estiment que cela pourrait être pour bientôt.
Sur Europe, une des lunes de Jupiter, on trouve deux de ces ingrédients.
On sait qu'il y a de l'eau sur Europe. Sa surface est une immense croûte glacée.
CHERCHEUR PRINCIPAL, CARL SAGAN CENTER
Cette croûte glacée a été observée par la sonde Voyager,
mais aussi par la sonde des années 90 Galileo.
Sous sa croûte glacée épaisse de 10 à 30 kilomètres,
recouvrant cette petite lune,
doit se cacher un océan liquide, d'une profondeur de 100 kilomètres.
Les lunes de Saturne, Titan et Encelade,
sont devenues les sujets de recherche prioritaires de ces dernières années.
Titan est la seule lune du système solaire disposant d'une atmosphère.
SCIENTIFIQUE CHERCHEUR PRINCIPAL
C'est le seul endroit où l'on trouve une atmosphère
composée principalement d'azote, à part sur Terre.
Titan et la Terre sont très proches à ce niveau-là.
Titan est un monde fascinant.
SCIENTIFIQUE CHERCHEUR DIVISION D'ASTRONOMIE ET D'ASTROBIOLOGIE
C'est le monde le plus extraterrestre du système solaire,
car c'est le seul endroit que nous connaissons, hormis la Terre,
où l'on trouve des étendues de liquide à sa surface.
Mais ces mers ne sont pas composées d'eau, mais de méthane et d'éthane liquides.
À part la Terre, Titan est le seul endroit du système solaire
où l'on trouve des étendues d'eau liquide stables.
Mais à -180 degrés Celsius, ce ne peut pas être de l'eau.
On sait qu'il y a des lacs de méthane et d'éthane liquides.
Ces dernières années, Encelade, une petite lune de Saturne,
est devenu l'un des principaux sujets de l'astrobiologie.
Encelade est une petite lune glacée ressemblant à Europe.
Elle dispose d'une épaisse croûte glacée recouvrant un océan.
Encelade a des jets projetant de la glace sur des kilomètres dans l'espace.
Encelade est l'un des endroits les plus fascinants du système solaire
par la présence de cette activité,
semblables à des geysers.
On associe les geysers à l'eau liquide.
Récemment, dans ces jets,
ont été détectés les blocs de construction chimique de base de la vie.
On peut être sûrs qu'Encelade dispose des trois ingrédients essentiels :
un liquide, des composés organiques et une source d'énergie.
Mais si la vie a pu apparaître sur un de ces mondes reculés et hostiles,
pourquoi n'apparaîtrait-elle pas sur une autre planète,
au-delà des frontières de notre système solaire ?
Une deuxième genèse dans notre système solaire
suggérerait que la vie est quelque chose de relativement commun.
Si on la trouve deux fois ici, on peut la trouver partout dans l'univers.
Si on parvient à découvrir la vie ailleurs dans notre système solaire
et à prouver qu'elle s'est développée indépendamment…
PROGRAMME DE RECHERCHE EN ASTRONOMIE ET ASTROPHYSIQUE
… alors on peut dire que la vie a évolué deux fois dans le même système stellaire.
On pourrait conclure alors que la vie apparaît facilement.
Il y a trente ans, l'idée qu'une planète gravite autour d'une étoile lointaine
appartenait encore à la science-fiction.
Donc, la possibilité que la vie existe sur une telle planète
était simplement inconcevable.
En réalité, les premières exoplanètes n'ont été découvertes qu'en 1992.
Cette année-là, deux exoplanètes de type super-Terre
on été découvertes autour du pulsar PSR 1257+12,
à une distance de 2 300 années-lumière.
Cette découverte a secoué la communauté scientifique de l'époque.
C'était le premier système extrasolaire multi-planétaire jamais découvert.
Est-ce qu'une de ces super-Terres abrite la vie ?
Malheureusement, un pulsar est un type d'étoile très différent du soleil.
En réalité, c'est une étoile morte,
formée après une supernova, l'explosion des plus grosses étoiles de l'univers
Un pulsar est ce qu'il reste après l'explosion d'une étoile massive.
SCIENTIFIQUE DE LA MISSION KEPLER
Cet objet est la dernière étape avant un trou noir.
Même si c'était fascinant, on ne savait pas comment l'interpréter,
les pulsars étant très différents des étoiles.
On n'irait pas chercher des planètes habitables dans un environnement pareil.
Les supernovæ sont des phénomènes cataclysmiques
pouvant aisément vaporiser toutes les planètes
gravitant autour de l'étoile mourante.
Ce monde lointain doit baigner
dans un cocktail mortel de rayons X et de particules chargées,
émis par une étoile si peu lumineuse
qu'elle ne doit pas pouvoir projeter la moindre ombre à sa surface.
Les chances que la vie apparaisse dans un environnement aussi étrange et hostile
sont infimes.
Cependant, l'importance de cette découverte,
c'était que pour la première fois,
l'existence de systèmes planétaires au-delà de notre système solaire
était confirmée.
Si nous pouvons trouver deux exoplanètes, pourquoi n'y en aurait-il pas d'autres ?
Trois ans plus tard, on découvrait une exoplanète
autour d'une étoile semblable au soleil.
Une découverte plus significative car les conditions sur cette planète
étaient potentiellement similaires à celles du système solaire.
Le 6 octobre 1995
était annoncée la découverte de la première planète
gravitant autour d'une étoile de type solaire
dans le journal Nature.
Cette étoile était 51 Pegasi, une étoile de type solaire
située à 51 années-lumière,
et l'exoplanète était une planète géante.
La première exoplanète découverte autour d'un analogue solaire était 51 Pegasi b.
Une planète inhabituelle. Plus grande et plus massive que Jupiter.
Sa révolution est extrêmement courte.
Une année sur 51 Pegasi b dure quatre jours. C'est très court.
Cette découverte marqua un tournant dans la recherche des exoplanètes.
De nombreuses exoplanètes ont été découvertes ensuite.
La recherche des exoplanètes a été révolutionnée
par le télescope spatial de la NASA Kepler.
Avant le lancement de Kepler,
on connaissait quelques centaines de planètes extrasolaires.
SCIENTIFIQUE DE LA MISSION KEPLER
Aujourd'hui, on en connait des milliers.
Voilà pourquoi Kepler était une révolution.
Kepler était un télescope spatial
spécialement conçu pour observer notre région de la Voie lactée
et découvrir des planètes de la taille de la Terre ou plus petites,
dans ou proches des zones habitables de leurs étoiles,
et déterminer quelle proportion des millions d'étoiles de notre galaxie
sont entourées de ce genre de planètes.
Son fonctionnement est très simple.
Il observe le même point sans jamais s'arrêter.
DIRECTEUR DU CENTRE DE RECHERCHES SETI
Il regarde 150 000 étoiles et mesure la lumière qu'elles émettent.
Comme le luxmètre d'une caméra.
Disons qu'il observe cette étoile-là.
Elle brille un peu moins, pendant quelques heures,
puis brille encore normalement.
Cela veut dire qu'une planète est passée devant l'étoile.
Grâce à Kepler, on est passés d'une centaine de planètes à un millier
de planètes confirmées.
On a de fortes suspicions pour encore 3 000 ou 4 000 planètes,
mais on ne peut pas encore les confirmer.
Kepler traque des planètes.
Kepler a découvert des milliers de planètes, confirmées ou potentielles.
C'est une machine à découvrir les planètes.
En 2011, pour la première fois,
Kepler a fourni aux scientifiques un recensement de la Voie lactée
permettant de calculer combien d'étoiles dans notre galaxie
peuvent être entourées de planètes comme la Terre.
Environ un milliard.
Il y a peut-être un million, un milliard, 100 milliards de planètes
dans la Voie lactée pouvant abriter la vie.
Où la vie semblable à celle de la Terre pourrait survivre.
Combien d'entre elles ont vu apparaître la vie ?
On ne connait pas la réponse,
on ne sait pas si la vie réussira à y apparaître.
Ce n'est pas parce qu'on a tous ces mondes que la vie extraterrestre existe.
Mais, en même temps,
ces planètes sont faites comme la Terre.
Donc, à moins que quelque chose d'unique ce soit produit sur Terre,
on doit prouver trouver la vie partout.
Quatre ans après son lancement, en avril 2013,
la mission Kepler annonça un de ses premiers grands triomphes,
la découverte, pour la première fois, de deux exoplanètes semblables à la Terre,
Kepler-62e et Kepler-62f.
Cette découverte a été accueillie avec enthousiasme,
car elle confirmait l'existence de planètes similaires à la Terre
pouvant abriter la vie.
Chacune de ces planètes a un rayon d'1,6 et 1,4 fois celui de la Terre,
et gravite autour de Kepler-62, une étoile naine orange,
dans sa zone habitable circumstellaire.
Une modélisation a conclu que Kepler-62e et Kepler-62f
seraient recouvertes en grande partie, voire complètement, d'eau.
Kepler-62e aurait un ciel nuageux
et serait chaude et humide jusque dans ses régions polaires.
Kepler-62f serait plus froide, mais pourrait toujours abriter la vie.
Malheureusement, elles sont très éloignées, à 1 200 années-lumière,
dans la constellation de la Lyre.
Grâce à la mission Kepler,
nous savons qu'il y a des milliards de planètes gravitant autour d'étoiles
rien que dans notre galaxie, la Voie lactée,
et nous savons qu'il y a des milliards de galaxies dans l'univers.
Si rien que dans notre système solaire, la vie est apparue sur une planète,
et qu'il y a au moins quatre autres candidats,
la probabilité de trouver une planète extrasolaire abritant la vie
est très forte.
Kepler a découvert non seulement l'existence de planètes comme la Terre,
mais nous a aussi fourni des données inestimables sur l'univers,
comme la confirmation de l'existence de planètes gravitant autour de
pas seulement une, mais deux étoiles, comme Kepler-16b.
C'est la première planète gravitant autour de deux étoiles découverte par Kepler.
Ce qu'on appelle une planète circumbinaire.
Une des découvertes les plus excitantes de Kepler
a été de trouver des planètes autour d'étoiles binaires.
La première a être découverte était Kepler-16b.
C'est la planète découverte par Kepler que beaucoup préfèrent.
Elle gravite autour de deux étoiles en même temps.
On pensait que cela ne pourrait pas exister.
On pensait que ce serait seulement de la science-fiction.
Mais l'univers est plus étrange qu'on l'imagine.
Et finalement, ce phénomène existe.
Plus de 2 000 exoplanètes ont été découvertes depuis 1992.
Grâce aux futurs lancements de télescopes spatiaux,
le nombre d'exoplanètes observé
devrait fortement augmenter dans les années à venir.
Bien que nous ayons découvert une infime partie
des milliards d'exoplanètes dont nous supposons l'existence,
comment savoir combien d'entre elles peuvent abriter la vie ?
En astronomie et en astrobiologie, la région autour d'une étoile
où une planète avec une pression atmosphérique suffisante
peut avoir de l'eau liquide à sa surface
est appelée zone habitable circumstellaire.
La zone habitable permet de donner un cadre dans lequel
chercher des planètes semblables à la nôtre.
La Terre est dans la zone habitable circumstellaire
de notre système solaire.
Une planète potentiellement habitable doit être une planète tellurique
aux conditions comparables à celles de la Terre
et ainsi potentiellement favorable à la vie.
Il y a un secteur parfait où il ne fait ni trop chaud, ni trop froid.
On appelle ce secteur la zone habitable, ou zone Boucles d'or.
Si une planète s'y trouve, qu'elle est assez petite et rocheuse,
qu'elle a de l'eau, probablement à l'état liquide,
c'est un bon endroit où chercher la vie.
En novembre 2013, des astronomes ont annoncé, selon des données de Kepler,
qu'il pourrait y avoir 40 milliards de planètes de la taille de la Terre
gravitant dans la zone habitable d'étoiles de type solaire
et de naines rouges, rien que dans notre galaxie, la Voie lactée.
Dont 11 milliards gravitant autour d'étoiles de type solaire.
Ces 11 milliards d'exoplanètes gravitant autour d'étoiles de type solaire
sont autant de mondes potentiellement semblables à la Terre.
Nous savons aujourd'hui que des étoiles très différentes de notre soleil
sont aussi de bons sujets dans la recherche de la vie.
En mai 2016,
une équipe d'astronomes a annoncé, pour la première fois,
avoir découvert trois planètes habitables
gravitant autour d'une étoile différente de la nôtre, une naine ultra-froide.
C'est le premier système planétaire découvert autour d'une telle étoile.
L'étoile, du nom de TRAPPIST-1,
n'est qu'à 40 années-lumière
est bien plus froide et rouge que le soleil,
et à peine plus grande que Jupiter.
En réalité, ces étoiles sont très nombreuses dans la Voie lactée
et vivent très longtemps.
Ces trois planètes sont d'une taille similaire à celle de la Terre
et ont peut-être des régions habitables à leur surface.
L'idée que l'on se faisait du meilleur endroit où trouver la vie dans l'univers
a radicalement changé.
Aujourd'hui, parmi les plus de 1 000 exoplanètes confirmées,
environ 50 se situent dans la zone habitable circumstellaire
de l'étoile autour de laquelle elles gravitent.
Elles peuvent donc être considérées comme potentiellement similaires à la Terre,
ce qui ne signifie pas que ces mondes peuvent abriter la vie.
Mais, la vie peut-elle apparaître hors de ces zones habitables ?
La découverte de lacs d'hydrocarbures sur la lune de Saturne, Titan,
a contribué à remettre en question le chauvinisme du carbone,
étayant la théorie de la zone habitable circumstellaire.
On a prouvé l'existence d'environnements à base d'eau liquide
en l'absence de pression atmosphérique
et à des températures en dehors
de la plage de températures de la zone habitable circumstellaire.
Qu'une planète soit hors de la zone habitable
ne veut pas dire qu'elle ne peut pas abriter la vie.
Par exemple, la lune de Saturne, Encelade, et de Jupiter, Europe,
sont en dehors de la zone habitable de notre système solaire
et renferment peut-être de grands volumes d'eau liquide sous leur surface.
Si on considère la possibilité
que la vie puisse apparaître dans ces environnements hostiles,
hors de la zone habitable circumstellaire,
nous devrions rechercher des exoplanètes hors de ces zones.
Les probabilités de trouver une exoplanète pouvant abriter la vie
sont beaucoup plus fortes.
Nous savons qu'il est difficile
d'étudier les planètes et lunes de notre propre système solaire,
car elles sont à des millions de kilomètres de la Terre.
Les exoplanètes ne sont pas seulement à des millions de kilomètres,
mais à des années-lumière de la Terre.
Comment les astronomes peuvent-ils étudier des exoplanètes
à des milliers de milliards de kilomètres ?
Les astronomes et astrobiologistes utilisent plusieurs méthodes
pour découvrir et étudier ces mondes lointains et mystérieux.
Avant le lancement de la mission Kepler, en 2009,
la technique la plus efficace pour détecter des exoplanètes
était la spectroscopie Doppler, ou méthode des vitesses radiales.
La méthode des vitesses radiales s'appuie sur le fait
qu'une étoile ne reste pas stationnaire quand une planète gravite autour.
La planète est beaucoup plus petite que son étoile,
mais elle exerce une toute petite traction gravitationnelle.
Quand la planète est derrière l'étoile, de notre point de vue,
elle attire l'étoile loin de nous.
Quand elle est devant, elle tire l'étoile vers nous.
L'étoile oscille donc d'avant en arrière.
Les astronomes cherchent ces oscillations pour trouver des planètes.
Ils utilisent un spectrographe
et de puissants télescopes pour analyser la lumière des étoiles.
Le spectrographe, tel un prisme,
sépare la lumière en différentes couleurs et produit un spectre.
Une partie de la lumière est absorbée par l'atmosphère de l'étoile,
ce qui produit de petites lignes sombres dans le spectre.
Quand l'étoile se rapproche de nous,
ces lignes se décalent vers l'extrémité bleue du spectre.
Quand l'étoile s'éloigne, les lignes se décalent vers l'extrémité rouge.
Le spectre apparaît donc d'abord plus bleu puis plus rouge.
Les astronomes recherchent donc des planètes
en recherchant ses oscillations dans le spectre des étoiles.
Avec la vitesse à laquelle elle est attirée
et la durée d'une oscillation, on peut déterminer la masse d'une planète
ou de l'objet qui l'attire.
Si la masse est petite, c'est une planète.
Avant Kepler, c'est avec cette méthode qu'on a découvert la plupart des planètes.
La technique de Kepler est basée sur le transit d'une planète.
La méthode des transits est basée sur l'observation
de la variation de luminosité d'une étoile,
qui se produit lorsque l'orbite d'une planète passe, ou transite,
devant l'étoile.
La quantité de luminosité perdue dépend de la taille de l'étoile et de la planète.
La durée du transit dépend
de la distance entre la planète et l'étoile et de la masse de l'étoile.
Quand on regarde une étoile avec le télescope Kepler,
on ne voit pas directement la planète.
On ne voit qu'une baisse de luminosité de l'étoile
quand la planète passe devant.
Selon l'importance de cette baisse, on détermine la taille de la planète.
La combinaison de la méthode des transits et de la vélocimétrie Doppler
donne le rayon, la masse et la densité de la planète.
Ce sont les principaux paramètres
permettant d'évaluer le potentiel d'une exoplanète
dans la recherche de vie extraterrestre.
Quand on connaît la distance par rapport à l'étoile et la chaleur de l'étoile,
on peut estimer la température à la surface de la planète.
Un autre paramètre important pour déterminer le potentiel d'une exoplanète
est la composition de son atmosphère.
Les études atmosphériques des exoplanètes peuvent être menées
grâce à la spectroscopie lors du transit planétaire.
Pendant le transit, la lumière de l'étoile traverse
le limbe atmosphérique de la planète.
L'analyse spectrale de cette lumière filtrée
révèle la structure et la composition de l'atmosphère.
Les astronomes peuvent identifier les exoplanètes semblables à la Terre
en détectant leurs biomarqueurs.
Ce sont les empreintes laissées par des formes de vie
sur l'atmosphère de leur planète.
Par exemple, l'oxygène moléculaire, que nous respirons,
est dû à la présence de vie sur Terre.
Malheureusement, les technologies actuelles
ne permettent pas d'étudier précisément
la composition de l'atmosphère de ces planètes reculées.
Ce qui nous barre la route actuellement, c'est la technologie.
Nous n'avons pas les instruments,
aujourd'hui, permettant de mener ces analyses.
Mais cela va changer avec les futures missions prévues,
comme le télescope spatial James Webb…
Kepler observe en continu plus de 100 000 étoiles similaires à notre soleil
à la recherche de variations de luminosité produites par le transit planétaire.
Grâce à cette technique ingénieuse,
Kepler a, jusqu'à aujourd'hui, confirmé plus de 1 000 exoplanètes.
Les scientifiques pensent qu'encore quelques dizaines peuvent être considérées
comme semblables à la Terre.
La probabilité de trouver une exoplanète semblable à la Terre
étant bien plus forte dans la zone habitable des systèmes planétaires,
la chasse aux planètes s'est alors concentré dans cette zone.
Une des premières découvertes a été 70 Virginis b,
une exoplanète située à environ 60 années-lumière,
dans la constellation de la Vierge.
70 Virginis b est située précisément au milieu
de la zone habitable circumstellaire de son système.
Elle devait donc être ni trop chaude, ni trop froide.
Malheureusement, des études ont démontré que ce monde reculé
était une géante gazeuse extrêmement chaude,
excluant donc la possibilité d'y trouver de l'eau liquide, et donc, la vie.
Les premières découvertes décourageaient la recherche d'analogues terrestres,
mais ce n'était que le début.
En 1998, la découverte de l'étoile Gliese 876,
une naine rouge de la constellation du Verseau
à une distance de 15 années-lumière de la Terre,
a donné du courage aux astronomes.
Une géante gazeuse a été détectée dans sa zone habitable,
Gliese 876 b.
Trois ans plus tard, une autre géante gazeuse plus proche était découverte :
Gliese 876 c.
La vie, telle que nous la connaissons,
est impossible sur des géantes gazeuses telles que Jupiter ou Saturne.
Mais ces deux exoplanètes
semblent avoir des lunes gravitant autour d'elles, comme Jupiter et Saturne.
C'était une des premières planètes découvertes dans une zone habitable.
La théorie était que si elle avait une lune,
la lune serait rocheuse et aurait la température idéale pour de l'eau liquide.
Pourquoi ces lunes supposées, autour de Gliese 876 b et c
n'abriteraient-elles pas la vie, comme on l'espère pour Europe,
ou les lunes de Saturne, Titan et Encelade ?
C'est un excellent sujet de réflexion et de recherche.
Après la découverte de ces exoplanètes et leurs potentiels lunes,
plusieurs exoplanètes similaires avec des lunes ont été découvertes.
Peut-être que sur une de ces lunes,
la vie est apparue ou existe encore aujourd'hui,
ou pourrait apparaître.
Après toutes ces découvertes,
nous nous sommes rapprochés du but ultime, trouver une planète identique à la Terre.
Un analogue terrestre, ou Terre jumelle planète analogue à la Terre,
est une planète ou une lune avec des conditions environnementales
similaires à celles que l'on trouve sur Terre.
Si la vie est apparue sur Terre il y a des millions d'années,
si l'on cherche des exoplanètes similaires à notre planète,
les chances de trouver une planète habitable deviennent énormes.
Des découvertes récentes ont révélé des planètes
potentiellement similaires à la Terre,
avec un indice de similarité relativement haut.
On considère souvent la taille comme un facteur important
car on pense qu'une planète de la taille de la Terre est probablement tellurique
et possède une atmosphère comme celle de la Terre.
Du point de vue de Kepler, une planète est comme la Terre si elle est petite.
Elle sera probablement tellurique et pas gazeuse comme Jupiter ou Saturne.
Mais la taille ne fait pas tout, surtout en termes d'habitabilité,
car notre planète voisine possède une taille et une masse quasi similaire.
Il s'agit de Vénus, où la vie n'apparaîtra probablement jamais.
D'autres critères doivent être pris en compte,
comme la gravité de surface, ou la taille et le type de l'étoile.
Un analogue terrestre
doit être dans la zone habitable,
pas trop près de l'étoile pour que l'eau ne s'évapore pas,
ni trop loin pour que l'eau, s'il y en a, ne gèle pas.
Si on parvient à examiner tous ces paramètres sur une exoplanète,
nous pouvons déterminer si elle est ou non une Terre jumelle.
Quand on parle de Terre jumelle avec Kepler, on veut dire
qu'on pense que la planète est assez petite et assez solide.
Mais cela ne veut pas dire qu'elle a une atmosphère ou des océans.
On dit souvent qu'un analogue terrestre doit être tellurique.
Il doit posséder une surface planétaire
composée de matière similaire à celle de la Terre.
En conclusion, les planètes ou les lunes extrasolaires
au centre de leur zone habitable circumstellaire,
que l'on nomme "position Boucles d'or",
possédant une atmosphère suffisante,
peuvent avoir des océans et des nuages composés d'eau, comme sur Terre.
En plus de l'eau à sa surface, un véritable analogue terrestre
doit avoir des océans, des lacs, et des régions qui ne sont pas couvertes d'eau.
On considère que l'eau est essentielle,
mais toutes les autres choses qu'on considère essentielles à la vie…
Certaines formes de vie sur Terre arrivent à s'en passer.
Des formes de vie survivent sans la lumière du soleil, sans oxygène
ou profond sous les glaces de l'Antarctique.
Malheureusement, les technologies actuelles
ne nous permettent pas d'évaluer certains paramètres comme la température,
la composition de l'atmosphère ou la surface des exoplanètes.
Cependant, comme nous avons déjà découvert des centaines d'exoplanètes,
on peut se demander si une Terre jumelle n'a pas déjà été découverte.
Le 18 avril 2013,
des astronomes de Kepler ont annoncé une découverte
au très grand potentiel.
Pour la première fois, deux exoplanètes Terre jumelles ont été découvertes :
Kepler-62e…
et Kepler-62f.
Elles gravitent dans la zone habitable de Kepler-62, une naine orange.
Elles sont des candidates de choix pour y trouver la vie extraterrestre.
Une modélisation a conclu que Kepler-62e et Kepler-62f
seraient recouvertes en grande partie, voire complètement, d'eau.
Kepler-62e aurait un ciel très nuageux
et serait chaude et humide jusque dans ses régions polaires.
Kepler-62f serait plus froide, mais pourrait toujours abriter la vie.
Malheureusement, elles sont très éloignées, à 1 200 années-lumière,
dans la constellation de la Lyre.
Peu de temps, une exoplanète encore plus semblable à la Terre était découverte :
Kepler-186f.
C'était une découverte majeure.
C'était la première planète rocheuse découverte dans une zone habitable.
Elle se situe à 492 années-lumière de la Terre.
Des planètes de la mission Kepler, Kepler-186f est peut-être ma préférée.
Elle est petite. Peut-être 10 à 20% plus grande que la Terre.
De ce qu'on sait sur les planètes, elle est très certainement tellurique
et elle est à la bonne distance de son étoile,
que l'atmosphère et l'effet de serre fonctionnent,
elle pourrait avoir de l'eau liquide à sa surface.
D'autres analogues terrestres potentiels sont apparus après cette découverte,
comme Kepler-438b,
Kepler-442b
ou Kepler-440b.
Toutes étaient très semblables à notre planète,
mais aucune n'était une véritable Terre jumelle.
Tout a changé le 23 juillet 2015.
L'équipe scientifique du télescope spatial Kepler de la NASA
a secoué la communauté scientifique avec une incroyable découverte.
La planète la plus semblable à la Terre jamais découverte.
Son nom : Kepler-452b.
En quoi cette planète est différente des autres analogues terrestres potentiels ?
Kepler-452b est la première planète potentiellement rocheuse
à graviter autour d'une étoile de type G, comme notre soleil.
C'est une planète dans la zone habitable
d'une étoile qui est presque le clone de notre soleil.
Après cette découverte, la Terre paraît moins seule dans l'univers.
Kepler-452b tourne autour de son étoile,
quasiment aussi chaude que le soleil, 10% plus lumineuse et 20% plus grande.
Son rayon orbital est seulement 5% plus grand que celui de la Terre.
Une année sur cette planète s'écoule en 385 jours terrestres,
soit 20 jours de plus que sur Terre.
Le petit point négatif en ce qui concerne son habitabilité, c'est sa taille.
On pense qu'elle est 60% plus grande que la Terre.
C'est le plus petit analogue terrestre
découvert dans la zone habitable d'une naine jaune, comme notre soleil.
De précédentes recherches sur les super-Terres comme Kepler-452b
suggère que cette planète a de grandes chances d'être tellurique.
Si elle est tellurique, elle devrait faire environ cinq fois la masse de la Terre.
Sa gravité de surface seraient d'environ deux grammes,
donc notre poids, à sa surface, serait multiplié par deux.
Kepler-452b aurait une atmosphère épaisse et nuageuse, et de l'activité volcanique.
Encore plus incroyable que ses caractéristiques quasi-terrestres,
Kepler-452b a passé environ six milliards d'années
dans la zone habitable de son étoile.
Cette durée permet de supposer que la vie a pu apparaître à sa surface
ou dans ses océans, si les conditions le permettent.
Kepler-452b serait 1,5 milliards d'années plus vieille que la Terre.
Si elle faisait la taille de la Terre, la planète et son étoile vieillissante
seraient à un stade de leur évolution
où l'eau liquide s'évaporerait rapidement de sa surface.
Mais, en raison de sa masse importante, les astronomes pensent que Kepler-452b
pourrait contenir de l'eau liquide pendant les prochaines 500 millions d'années.
C'est pour l'instant le seul monde connu dans ce système,
à 1 400 années-lumière, dans la constellation du Cygne.
Évidemment, nous ne sommes pas près de nous y rendre,
mais c'est fascinant d'imaginer qu'aux confins de l'espace,
un monde aussi semblable au nôtre existe.
Si cette Terre jumelle existe,
on peut imaginer que des milliers d'autres existent aussi.
À peine une année après l'incroyable découverte de Kepler-452b,
en mai 2016, une nouvelle découverte a choqué la communauté scientifique.
Des astronomes de l'Observatoire européen austral, au Chili,
ont découvert trois planètes autour d'une étoile naine peu lumineuse,
à 40 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Verseau.
Ces mondes sont peut-être les plus prometteurs
dans notre recherche de vie extraterrestre dans l'univers.
Ils ont utilisé le télescope TRAPPIST pour observer
la luminosité d'une naine ultra-froide dans la constellation du Verseau,
qui a été nommée TRAPPIST-1.
TRAPPIST-1 est beaucoup plus froide et plus rouge que le soleil
et à peine plus grande que Jupiter.
Ces étoiles sont très répandues dans la Voie lactée
et vivent très longtemps.
C'était la première fois qu'on découvrait une planète autour de ce type d'étoile.
Ces trois planètes ont une taille similaire à la Terre
et pourraient avoir des régions habitables à leur surface.
Mais le plus excitant, c'est que ce sont les premiers analogues terrestres
où la détection de la vie paraît possible.
Les naines ultra-froides sont les seules étoiles permettant de détecter la vie
sur des planètes de la taille de la Terre avec nos technologies actuelles.
La lumière d'étoiles plus lumineuses, comme le soleil,
perturberait les mesures atmosphériques essentielles des planètes candidates.
L'étape suivante, c'est d'effectuer des observations plus détaillées
grâce à la prochaine génération de télescopes,
comme le Télescope géant européen de l'ESO,
ou le télescope spatial James Webb.
Ils permettront aux astronomes d'étudier l'atmosphère de ces planètes
à la recherche de molécules liées à l'activité biologique,
telles que l'ozone, le méthane ou l'eau.
Même s'il n'y a encore pas de preuve que la vie existe
sur ces exoplanètes,
même les plus semblables à la Terre, comme Kepler-452b,
on peut se demander si des formes de vie potentielles
ont évolué, ou évolueront, pour devenir des formes de vie intelligentes.
Si certains de ces mondes reculés se sont formés il y a des milliards d'années,
comme la Terre, et sont devenus des planètes habitables,
les composés organiques ont eu le temps de devenir des formes de vie.
Peut-être que certains de ces êtres ont évolué en formes de vie complexes,
et que certaines de ces formes de vie complexes
ont évolué en formes de vie intelligentes douées de conscience.
Grâce aux recherches de la mission Kepler,
on sait que rien que dans notre galaxie, la Voie lactée,
il y a des millions d'analogues terrestres potentiels
et il y a des milliards de galaxies à travers l'univers.
Les chances de trouver la vie sont donc plus grandes qu'on ne l'a jamais imaginé.
C'est pourquoi la science mène d'intenses recherches de formes de vie intelligentes.
L'Institut SETI, en Californie, est la plus grande institution au monde
consacrée à la recherche de vie extraterrestre intelligente.
Son nom, SETI, signifie "Recherche de vie extraterrestre intelligente".
Leurs recherches se basent sur l'utilisation de radiotélescopes.
Les radiotélescopes captent des ondes radio.
Ne pouvant pas aller à la recherche de vie intelligente nous-mêmes,
on cherche des signaux radio.
On cherche des signaux sur plusieurs fréquences radio.
Comme quand on écoute la radio dans la voiture.
On change de fréquence, on n'entend que des parasites.
Puis soudain, on capte une station.
C'est un signal produit quelque part par un transmetteur.
Ce n'est pas un parasite naturel.
Pas comme un quasar, un pulsar, des galaxies ou du gaz, froid ou chaud.
Tous les objets de l'espace émettent un bruit, sur toutes les fréquences.
On cherche des signaux sur une fréquence précise.
Bien sûr, la source du signal doit être dans le ciel.
Voilà les critères qu'on utilise.
Même si on ne sait pas ce qu'ils signifient, on sait qu'ils sont là,
ils sont à l'antenne.
Jusqu'à aujourd'hui, nous n'avons reçu aucun signal
pouvant être attribué à une intelligence extraterrestre.
Dans les prochaines années, la NASA et l'Agence spatiale européenne
ont prévu de lancer plusieurs télescopes spatiaux
qui contribueront sans doute à résoudre le mystère de la vie
au-delà des frontières du système solaire.
Le plus ambitieux de ces projets est le télescope spatial James Webb.
Ce projet est une coopération internationale entre la NASA,
l'ESA and l'Agence spatiale canadienne.
Il sera le plus important observatoire des dix prochaines années,
et servira à des milliers d'astronomes du monde entier.
Il étudiera chaque phase de l'histoire de l'univers,
des premières étincelles qui ont suivi le Big Bang
à la formation de systèmes capable d'accueillir la vie sur des planètes,
ou à l'évolution de notre propre système solaire.
Ce nouveau télescope, trois fois plus puissant qu'Hubble,
pourra analyser la lumière des étoiles
traversant l'atmosphère des analogues terrestres les plus proches,
à la recherche d'indices révélant la présence de la vie,
comme, par exemple, des gaz dans l'atmosphère
liés à des processus biologiques
tels que l'oxygène, le méthane, le dioxyde de carbone ou l'azote.
James Webb nous aidera à comprendre
à quoi ressemble l'atmosphère de planètes aux conditions différentes.
Ce sera génial.
Une autre mission est prévue, la mission CHEOPS.
En anglais, CHEOPS signifie : "Satellite de caractérisation des exoplanètes".
Cette mission de l'ESA se consacre à la recherche de transits exoplanétaires
en employant la photométrie de très haute précision
sur les étoiles dont on sait qu'elles sont entourées de planètes.
Grâce à ces nouveaux télescopes,
dont les lancements est prévu dans les prochaines années,
la découverte d'une exoplanète habitable
et de biosignatures
n'est plus qu'une question de temps.
Si nous parvenons à prouver l'existence de formes de vie
sur une de ces milliards d'exoplanètes
que nous avons découvertes à travers l'univers observable,
ce sera sans doute un incroyable choc.
Si nous découvrons la vie ailleurs dans le système solaire,
et que nous pouvons effectuer une analyse génétique
et déterminer qu'elle est distincte de la vie sur Terre,
ce sera vraiment une découverte extraordinaire.
La génération future pourrait être témoin
d'une découverte qui marquera sans doute un tournant
dans l'histoire de l'humanité :
la découverte de vie extraterrestre.
Sous-titres : Stéphane Robin