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Résumé

Voici quelques-unes des principales découvertes faites depuis 20 ans sur les exoplanètes.

  • Les exoplanètes sont extrêmement nombreuses. En se limitant aux étoiles de type solaire, il y a, en moyenne, 2 planètes par étoile.
  • Eles ont des configurations très diverses. Des planètes ont des orbites très allongées, d'autres tournent autour d'étoiles doubles, d'autres autour d'une étoile faisant partie d’un système stellaire multiple. Il existe probablement plusieurs modes de formation de planètes, accrétion (comme les planétes du système solaire), instabilité gravitationnelle dans les nuages (comme les étoiles), instabilité dans les disques, etc.. Ceci expliquerait une telle diversité de systèmes exoplanétaires.
  • De nombreuses planètes géantes gazeuses orbitent très prés de leur étoile, alors qu’on prévoit leur formation loin de leur étoile. Il est possible que plusieurs de ces exoplanètes aient "migré" fortement au sein du disque gazeux dans lequel elles se sont formées.
  • Planètes-comètes : Des planètes sont tellement proches de l'étoile qu'elles perdent une partie de leur atmosphère, comme la queue de poussières des comètes.
  • Il y a beaucoup plus de petites planètes solides (jusqu’à quelques rayons terrestres de diamètre) que de planètes géantes gazeuses .
  • Certaines planètes sont probablement des planètes-océan : une planète qui s'est formée loin de son étoile peut avoir un important noyau de glace. Si elle migre vers son étoile, elle perd son atmosphère, la glace fond et le noyau de glaces est recouvert par un océan d’eau sur toute la surface de la planète .
  • On a découvert des planètes flottant loin de toute étoile. Elles peuvent avoir été éjectées aprés s'être formées autour d'une étoile, ou bien s'être formées comme des étoiles dans le milieu interstellaire.
  • Certaines exoplanètes sont 10 fois moins denses que Saturne, et d'autres 10 fois plus denses que la Terre. Cette diversité en densités n’est pas complétement expliquée à ce jour.
  • Depuis le début du 21e siècle, on arrive à estimer la température et la composition chimique de l'atmosphère de certaines exoplanètes.
  • Des disques protoplanétaires et des planètes en formation ont été observées.
  • Il y a beaucoup de planètes dans la Zone Habitable (ZH) de leur étoile. La ZH est la region autour de l’étoile où les conditions physiques à la surface d’une planète rendent possible de l’eau à l’état liquide. Une étoile sur 5 possède une planète solide dans sa ZH.
  • L’'étoile la plus proche du Soleil, Proxima Centauri a une planète dans sa ZH: Cela montre que des planètes dans des lieux où l'apparition de la vie est envisageable, ne sont pas rares dans la Glossary Link Galaxie. La notion de vie extraterrestre n'est pas plus exotique aujourd'hui que pouvait l'être la notion d'exoplanètes il y a 50 ans. En 1950, on pensait que les systèmes planétaires étaient rares.
  • Mais attention :Une planète dite “habitable” ne veut pas dire qu’on pourrait y transposer la vie terrestre. On ne sait pas ce qui définit la vie sur Terre, ni quelles sont les conditions physico-chimiques qui permettent son développement. Quand on découvre une planète, on peut seulement estimer la température à sa surface et faire l’hypothèse que la presence d’eau liquide favorise le développement d’une chimie complexe. De plus, le calcul de cette temperature nécessite de faire des hypothèses. Par exemple, on fait souvent l’hypothèse d’une atmosphere semblable à celle de la Terre alors même que l’atmosphère terrestre a été fortement influencée par la présence de la vie...

Voici quelqu'uns des progrès récents sur les techniques de détection et d'analyse des exoplanètes :

  • Depuis le début du 21e siècle, les méthodes de détection se sont multipliées et affinées. Elles donnent accès à des planètes plus petites que la Terre et à de nouveaux paramètres notamment sur la composition de l'atmosphère.
  • L'observation des transits se révèle particulièrement riche : Le transit primaire, quand la planète passe devant le disque de l'étoile, donne une mesure de la taille de la planète. Pour certaines planètes, il est possible de détecter le transit secondaire, c'est à dire le passage de la planète derrière l'étoile. Parfois on peut voir la lumière de l'étoile réfléchie par la planète, l'émission propre de la planète, ou la déformation de l'étoile due à l'effet de marée. L'observation de ces phénomènes permet de connaitre en plus de la taille de la planète, sa température, la composition de l'atmosphère, voire de détecter la présence d'autres planètes, de satellites ou d'anneaux planétaires. Mais toutes ces mesures sont très difficiles à faire, à la limite des capacités des instruments. Elles ne sont possibles que pour un petit nombre de systèmes proches et s'appuient sur des modèles. Par exemple, pour mesurer le rayon d'une planète par transit, il faut connaitre le rayon de l’étoile, ce qui se fait en général par comparaison avec des modèles d’évolution stellaire.
  • La sophistication de la technique des vitesses radiales permet d'accéder à de nouveaux  paramètres, par exemple l'inclinaison du plan de l'orbite de la planète par rapport à l'axe de rotation de l'étoile.
  • L’imagerie de planètes géantes jeunes fournit des informations importantes : cette technique a permis de découvrir des exoplanètes dans la partie externe des systèmes exoplanétaires, et d'étudier la lumière émise par ces exoplanètes. Ces données aident à comprendre les modes de formation et d'évolution des planètes et de leurs atmopshères.
  • Des milliers d'objets détectés par le Glossary Link satellite Kepler de la NASA ont été annoncés comme étant "très probablement" des planètes. Ces données demanderaient confirmation en observant chaque planète-candidate avec un autre instrument, ce qui prendra des années, voire décennies. Mais ces detections “probables” sont tellement nombreuses que les propriétés de ces exoplanètes peuvent être traitées "statistiquement".