L’EXPLORATION des PLANÈTES

De Galilée à nos jours
mardi 1er juillet 2014
par  Jacques

N°28- L’EXPLORATION des PLANÈTES - De Galilée à nos jours
T.Encrenaz - J.Lequeux - Belin pour la Science - 13/03/2014 - 224 p - Tout lecteur

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RÉSUMÉ : Historique sur les connaissances des objets du système solaire et des exo planètes avec leurs composantes observationnelle et théorique. Comment les mathématiques, la physique, la chimie et la biologie contribuent à une meilleure compréhension de notre environnement aux diverses échelles.

MOTS CLÉ : formation, évolution, pluralité, planétologie comparée.

LES AUTEURS : Thérèse ENCRENAZ, spécialiste des atmosphères planétaires, a dirigé le département des recherches spatiales (Observatoire de Paris).
James LEQUEUX, astronome émérite (Observatoire de Paris), a dirigé la station de radioastronomie de Nançay et l’observatoire de Marseille. Ancien rédacteur en chez de la revue Astronomie & Astrophysics.

Dossier en 11 chapitres où les auteurs bricolent sur ces allers-retours entre théorie et observations, quotidien des scientifiques astronomes en quête d’une meilleure connaissance des systèmes planétaires accompagnant leur étoile. Mathématique, physique, chimie biologie sont les outils destinés à justifier l’unité dans la diversité observée. En perspective, le point de vue historique, témoin des difficultés rencontrées à bifurquer vers de nouveaux horizons.

Que sait-on du système solaire avec Galilée ? De l’arithmétique babylonienne on bascule à la géométrie développée par les grecs. D’un système géocentrique (déférent, épicycle, équant) on bifurque vers l’héliocentrisme en bousculant le centre, mais toujours campé sur le mouvement circulaire uniforme.

Les grandes découvertes du XVII°siècle (chap1) tiennent à la rigueur des mesures, à ces instruments qui prolongent l’œil pour découvrir phases (Vénus), satellites (Jupiter) tâches (Soleil) et montagnes (Lune). A la vitesse de la lumière (Römer/1694), l’universalisme des phénomènes est en route.

La mécanique céleste triomphante (chap2) avec les 3 lois empiriques de Kepler et asseoir l’universalité de la gravitation de Newton (Principia/1687) et nous dire que Lune tombe sur Terre (1,4mm/s) comme pomme, aplatie aux pôles. Triomphe de la théorie avec la découverte de Neptune au bout de la plume (Le Verrier/Adams/1846). Il faudra attendre pour comprendre le caractère chaotique du système (Poincaré1889).

La physique des planètes (chap3) où la géophysique creuse son puits sous croûte terrestre pour voir les continents dériver. Spectrométrie, radioastronomie et effet Doppler donnent composition et dynamique aux atmosphères.

La pluralité des mondes habités (chap4) découle du changement du centre. Si Terre n’est plus une finalité, d’autres mondes existent ailleurs (Lucien, Bruno, Fontenelle...). Au point de voir des canali sur Mars ; constructions illusoires déduites d’alignements !

Formation et évolution du système solaire (chap5) avec les débuts d’une cosmogonie scientifique (Buffon, Kant, Laplace). La physique (énergétique, thermodynamique, radioactivité) y font leur nid pour causer entre autre, échelles de temps, formation et évolution des étoiles. Divers modèles conduisent à causer migration des planètes.

Avec l’avènement de l’ère spatiale (chap6) l’ouvrage détaille les diverses missions qui ont conduit à une meilleure connaissance de notre paysage spatial. Lune (59) et le premier pas de l’homme hors Terre (21/07/69). Mars (Mariner/62), Vénus (Vénéra/67), Jupiter (Pionner/72-Voyager/79), Saturne (81), Uranus (86), Neptune (89). Comète Halley (Giotto/mars 86). Les missions en cours, Galiléo (89), Cassini-Huygens (97), Rosetta (04) et les robots (Spirit/Opportunity (03), Curiosity (12) pointent aussi la recherche de la vie extraterrestre. Important dossier où l’on note que les planétologues ne manquent pas d’idées ni de projets.

L’observation au sol (limitée par l’atmosphère) et en orbite terrestre (chap7) apporte le complément observationnel (objets transneptuniens/occultations). Techniques (CCD, interféromètres) et domaines spectraux particuliers (UV, IR, Millimétrique) sont exploités au mieux (résolution) pour bricoler sur les atmosphères en quête de molécules et de poussières. Les projets ne manquent pas (JWST/SPICA).

La panspermie concerne l’apport de la matière extra terrestre (chap8) par les comètes/astéroïdes (contamination ancienne). Elle impose une datation absolue par analyse isotopique. (Sr/Rb/U/Mg/Al). La collecte in situ (Stardust/Rosetta) assure(ra) une meilleure compréhension des processus physico-chimiques élémentaires (acides aminés/problème de chiralité). Les grains de poussière présolaires témoignent de vastes mouvements de matière dans le disque protosolaire.

La révolution des exoplanètes (chap9) ouvre sur la diversité constatée et la remise en cause des modèles établis sur le seul exemple de notre système solaire. Méfiance aussi sur le concept du vivant (biomarqueurs). On passe en revue les moyens de détection indirecte (vélocimétrie, transit, microlentilles) et directe, ainsi que les concepts de migration de planètes et de zone d’habitabilité et leur impact sur l’interprétation statistique des résultats actuels.

Les enjeux de la planétologie comparée (chap10) concernent tout autant la création des planétésimaux que l’évolution climatique de Terre. Les simulations numériques rendent compte du poids de certains paramètre dans le jeu des modélisations (migrations, dynamique gravitationnelle).

Le futur (chap11), avec des voyages vers d’autres mondes, pour l’instant confiés aux robots. Le concept d’observatoire virtuel de permettre à chacun de disposer d’archives de données via Internet. A l’astrobiologie de répondre à la question : sommes-nous seuls dans l’univers ? Bien d’autres projets restent à financer et ces laboratoires posés sur une planète à préserver, imposant ces va et vient entre théorie et observation.

Accompagné d’un imposant volet illustratif (photos, graphes, schémas, encarts), cet ouvrage, par sa composante historique très poussée, témoigne d’un besoin de comprendre dont notre espèce, sortie de l’eau, voudrait enfin user de ses ailes pour ces grandes voies célestes qui résistent encore, de ne connaître que ce qu’on apprivoise.

Jacques CAZENOVE - 20/05/14