Des planètes de tailles variées favorisent-elles l'apparition de la vie ?

Masses comparables

Même si on exclut les géantes gazeuses, la taille des planètes rocheuses situées à l’intérieur de notre système solaire varie énormément : la Terre est 2,6 fois plus grosse que Mercure et deux fois plus que Mars. Chez les exoplanètes, la situation est radicalement différente : celles qui sont en orbite autour d’une même étoile ont à peu près la même masse, selon Lauren Weiss, étudiante au postdoctorat à l’Université de Montréal et auteure principale de l’étude publiée le mardi 9 janvier dans l’Astronomical Journal. « Dans notre échantillon d’exoplanètes, la médiane des tailles relatives de planètes autour d’une même étoile est de 1,1, explique Mme Weiss. Les exoplanètes autour d’une même étoile ont des tailles beaucoup plus similaires aux planètes de notre système solaire. » L’étude de Mme Weiss, qui a porté sur 909 exoplanètes en orbite autour de 355 étoiles analysées par le télescope spatial Kepler, a aussi montré que l’espacement entre les planètes est prévisible, comme pour notre système solaire.

Genèse

Lauren Weiss a été surprise du résultat. « J’étais responsable des systèmes multiplanétaires détectés par Kepler. Je pensais que les données les plus intéressantes porteraient sur les étoiles. Je ne pensais pas trouver une configuration “pois dans une cosse”, avec des exoplanètes de taille similaire autour d’une même étoile. » L’observation peut-elle être due au fait que Kepler n’a pas observé ces étoiles assez longtemps pour trouver des planètes aussi éloignées que nos géantes gazeuses de notre Soleil ? « Non, parce que même parmi notre système solaire interne, il y a des variations de tailles de planètes plus grandes que ce qu’on a observé. »

Pas de planète de la taille de Jupiter

La singularité de notre système solaire sur le plan de l’hétérogénéité de la taille des planètes peut-elle expliquer l’apparition de la vie ? « C’est possible, mais on ne peut pas encore dire que notre système solaire est très rare », dit Mme Weiss, en entrevue depuis Hawaii où elle travaille sur le télescope W.M. Keck. « On sait qu’au maximum 10 % des systèmes planétaires sont comme le nôtre, parce qu’on n’a trouvé des planètes de la taille de Jupiter que dans 10 % des systèmes d’exoplanètes. Mais peut-être que seulement 5 %, ou 1 %, ou 0,1 % des étoiles ont des exoplanètes ayant des tailles aussi différentes que celles de notre système solaire. »

Formation des planètes

La prochaine étape dans cette ligne de recherche est de voir si des planètes géantes sont détectées plus loin des étoiles suivies par Kepler, et de mesurer la masse des exoplanètes découvertes par Kepler. « On pourra voir le lien entre les planètes géantes et les systèmes planétaires internes, dit Mme Weiss. Je suis en contact avec les principaux théoriciens de la formation planétaire et ils sont très intéressés par mes données. Ils vont les incorporer à leurs modèles pour expliquer cette stabilité de la taille des exoplanètes. La masse des exoplanètes permettra de calculer la densité, ce qui permettra de savoir lesquelles sont rocheuses. C’est important pour la détection de la vie extraterrestre parce que si une planète n’est pas rocheuse, elle aura une atmosphère trop épaisse pour qu’on puisse détecter de la lumière et des biosignatures. »