Le système solaire : un système planétaire atypique?
Où l’on décrit ce que les astronomes cherchaient et ne trouvèrent pas
Pour trouver des exoplanètes, il faut d’abord avoir une petite idée de leurs caractéristiques.
Comme la détection en direct, par imagerie, n’est pas possible avec les instruments actuels, le principe est donc d’observer très précisément le mouvement d’une étoile et d’y chercher des perturbations régulières dues à la présence d’une planète en orbite. Ces perturbations dépendent de la masse de la planète comparée à celle de l’étoile, de sa distance à l’étoile, et de la forme de son orbite. Il faut estimer ces paramètres pour mettre au point la stratégie d’observation : par exemple, si on cherche une planète qui est en orbite à la même distance que Jupiter du Soleil, on sait que la durée de révolution sera de l’ordre de 12 ans; inutile donc d’observer tous les jours, mais la campagne d’observations devra durer plusieurs années.
Assez naturellement, tous les chercheurs ont initialement pris le système solaire comme modèle. Un système où les planètes les plus grosses sont à l’extérieur, et les petites près de l’étoile.
Les planètes du système solaire peuvent en effet être groupées en deux familles : d’abord, les planètes rocheuses, qui ont un sol: on aura reconnu Mercure, Vénus, la Terre et Mars. On les appelle aussi planètes telluriques, ce qui veut dire « de type terrestre ». La deuxième famille est celle des quatre planètes géantes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Beaucoup plus massives que les planètes terrestres, elles possèdent une large proportion d’hydrogène et d’hélium. Pluton, la neuvième planète, n’entre dans aucune de ces catégories, mais appartient à la classe des «objets trans-neptuniens», de petits corps de roches et de glaces qui orbitent loin du Soleil, au-delà de l’orbite de Neptune.
Les deux classes de planètes ne se distinguent pas seulement par leur nature, mais aussi par leur distance au Soleil. Les telluriques sont proches de notre étoile, les géantes viennent ensuite. Comme plus les planètes sont loin du Soleil, plus elles mettent longtemps à parcourir leur orbite, le temps de révolution des planètes telluriques varie de 88 jours pour Mercure à 687 jours pour Mars, alors que celui des géantes va de 12 à 165 ans. Toutes les planètes se déplacent sur des orbites presque circulaires, sauf Mercure et Pluton dont l’orbite est un peu plus elliptique.
Forts de ces connaissances, à défaut de certitudes, les chasseurs de planètes des années 1990 pensaient savoir ce qu’ils allaient trouver: des exoJupiters ou des exoSaturnes – leurs méthodes de détection n’étaient pas sensibles à des planètes moins massives – avec un temps de révolution supérieur à 10 ans et des orbites circulaires. Ils avaient donc mis au point leurs stratégies d’observation en conséquence. Or, la première exoplanète détectée autour d’une étoile de type solaire avait bien une masse de 0,47 fois la masse de Jupiter, mais elle orbitait autour de son étoile en 4,2 jours… découverte si inattendue qu’elle a échappé à une des deux équipes en course, celle de l’Américain Geoff Marcy.
Les astronomes de cette équipe étaient tellement persuadés qu’il leur faudrait attendre plusieurs années avant d’avoir la moindre indication de la présence d’une planète, qu’il leur semblait absurde de commencer l’étude de leurs données au bout de quelques semaine !
Vidéo : Le système solaire : un système planétaire atypique?
Vidéo démonstrative pour tout savoir sur : Le système solaire : un système planétaire atypique?