Les planètes, les nôtres et les autres

jeudi 24 mai 2012

N°38- Les planètes, les nôtres et les autres.
Thérèse Encrenaz - EDP Sciences - 04/10 - 186 pages - tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Dans cette nouvelle série, « introduction à… » cet ouvrage est destiné à faire le point sur la planétologie comparée, tant sur le système solaire que sur les quelques 464 exoplanètes découvertes à ce jour et dont la diversité ne cesse d’étonner.

MOTS CLÉ : planétologie comparée, exploration, instrumentation, exoplanètes.

L’AUTEUR : Thérèse ENCRENAZ est directrice de recherche au CNRS, spécialiste des atmosphères planétaires et travaille au LESIA (Observatoire de Paris).

L’objectif de l’ouvrage reste de tenter de caractériser les planètes à la fois dans leur globalité et dans leur spécificité, comment quelques paramètres essentiels déterminent leurs propriétés physico-chimiques. Et à partir de cette expérience acquise, tenter d’extrapoler aux exoplanètes et aux maigres informations actuellement disponibles.

Comment explorer les planètes (chap.1) ? Complémentaire avec l’observation au sol, l’observation spatiale et robotique a permis d’ouvrir de nouvelles fenêtres spectrales en ouvrant ses ailes à la planétologie comparative : étudier globalement toutes les planètes du système solaire pour en faire émerger les similitudes et les différences.

Il est admis que les planètes (chap.2) résultent de condensations dans un disque de débris laissé par l’étoile du type T-Tauri après sa phase d’accrétion. Poussières silicatées et molécules gazeuses entraînées par la rotation de l’étoile suite aux collisions se coagulent fractalement en quelques milliers d’années pour conduire plus tard à une dizaine de planètes (telluriques et géantes) séparées par la ligne des glaces. Les simulations numériques apportent une importante contribution à la compréhension des diverses étapes par le poids accordé aux paramètres conduisant aux observations.

L’essentiel de l’ouvrage fait le point sur nos connaissances actuelles des planètes de notre système solaire. Priorité donnée à la Terre (chap.3) à l’analyse détaillée des divers facteurs qui en font sa spécificité (taille, distance au soleil, obliquité, constitution, champ magnétique…). La combinaison de facteurs multiples, du rôle stabilisateur de la Lune, la présence d’éléments radiogéniques et d’eau, la présence d’une atmosphère et d’une magnétosphère, a permis cette longue marche vers la complexité. Nombreux furent les goulets d’étranglement (catastrophes cosmiques, glaciations..), et la comparaison avec les autres planètes telluriques (chap.4), met en lumière qu’avec des conditions initiales comparables, leur évolution peut à tout moment bifurquer. Quant aux planètes géantes, gazeuses ou glacées (chap.5), outre leurs migrations évoquées, sont surtout leurs satellites qui attirent l’attention des planétologues par leur diversité associés à des mécanismes physico-chimiques, tels le cryovolcanisme (Titan, Encelade).

Tout cela nous conduit évidemment à l’étude des exoplanètes (chp.6) découvertes à ce jour (464) et dont la diversité témoigne de notre grande ignorance du problème. Les techniques toujours perfectionnées (astrométrie, vélocimétrie, transit, microlentilles gravitationnelles) conditionnent bien sûr la nature des planètes découvertes. L’imagerie directe, la coronographie, l’interférométrie et la radio astronomie vont améliorer la qualité de l’échantillonnage des divers types d’objets. Il devient possible de reconnaître des super-Terres (une soixantaine à ce jour, la dernière (09) de 2 masses terrestres), où la spectrométrie permettra une analyse des atmosphères et de retrouver les problèmes posés par l’exobiologie, c’est-à-dire la recherche de la vie dans l’univers. Que de choses il faut ignorer pour agir !

Le scénario de formation stellaire s’affine, celui des planétésimaux autour d’un noyau solide dans le disque protoplanétaire aussi. Ainsi par le jeu observations-simulations dans lequel les paramètres (taux de métallicité, type spectral, excentricité, résonance, migration) témoignent de leurs habitudes, il est possible d’en proposer une classification, première grille de lecture où la surprise reste probable. Il n’est de savoir que celui qui peut se changer !

Si l’on est certain que si l’eau a coulé sur Mars, rien n’indique à ce jour que la vie y ait commencé sa longue marche vers la complexité. Les concepts de zone d’habitabilité, centré sur l’eau liquide, et de biomarqueurs, sont les seules pistes sur lesquelles se focalisent les divers projets fondés sur l’analyse des atmosphères et l’imagerie des surfaces. Mais cette recherche d’autres mondes habités doit surtout nous sensibiliser aux poids des divers paramètres qui font qu’à ce jour notre planète est unique et fragile et que nous sommes encore en mesure de réagir pour qu’elle demeure habitable.

Beau travail de synthèse sur un sujet d’actualité où la densité (et non la masse volumique) des informations apportées mérite à elle seule son manque d’unité physique…Bonne chance à cette intéressante collection.

Remarques historiques :
Est évoqué Ed.Halley (1656-1742) en 1849 et 1859 (p34 et 45) au sujet de comètes ?- J.D.Cassini (1625-1712) découvre les anneaux de Saturne (64/65) et la tâche rouge de Jupiter. Galilée a bien eu du mal à imaginer les anneaux de Saturne, alors la tâche rouge de Jupiter (p103)…

Jacques Cazenove



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