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© D'après B.Eymann - Académie des sciences
350
ANS
DE
SCIENCE
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L’exoplanète
β
Pictoris b est une géante de gaz orbitant à environ 9 ua
(1 unité astronomique = distance Terre-soleil, soit 150 millions de km)
de son étoile (au centre, symbolisée par une étoile). À gauche, image de
β
Pictoris b - point lumineux en haut à gauche - le jour de sa découverte
en novembre 2003, à droite, 6 ans plus tard.
© ESO- A.-M. Lagrange
Vingt ans après ces premières découvertes, plus de 3 000 exoplanètes ont déjà été identifiées, et
autant attendent confirmation. Leur caractérisation révèle d’ores et déjà une grande variété de masses
(depuis quelques masses terrestres jusqu'à plusieurs masses de Jupiter), de rayons et de propriétés
orbitales – planètes sur des orbites inclinées ou rétrogrades, ou très lointaines –, dont certaines sont
sans équivalent dans le système
solaire. Une telle diversité ne peut
s'expliquer sans envisager l'exis-
tence de plusieurs scénarios de
formation des planètes. Il appa-
raît de plus que l'histoire dyna-
mique individuelle des systèmes
planétaires extrasolaires jeunes
peut être très complexe, encore
plus que ne l'a été celle du sys-
tème solaire : ainsi, l'orbite d'une
exoplanète une fois formée peut
être considérablement modifiée
en raison d’interactions avec le disque protoplanétaire – ce qui expliquerait l'existence des « Jupiters
chauds » – ou avec d'autres objets présents dans le système – ce qui expliquerait l'existence d'exoplanètes
sur des orbites inclinées ou rétrogrades.
La diversité des architectures des systèmes planétaires extrasolaires est sans doute le résultat le plus
étonnant obtenu en exoplanétologie à ce jour. Il est probable que les intérieurs et les atmosphères des
exoplanètes, que nous commençons tout juste à sonder, révèleront aussi une grande diversité. Les
propriétés des atmosphères en formation résultent de la capture du gaz présent dans la nébuleuse
primitive, mais aussi du dégazage des planètes en formation,
d'apports extérieurs éventuels (astéroides, comètes), et de
processus physicochimiques complexes et variés. Leur évolution
dépend de nombreux facteurs (volcanisme, échappement des gaz
légers, irradiation stellaire, etc), autant de conditions difficilement
prévisibles et de paramètres variables qui rendent extrêmement
délicates les prédictions. Les atmosphères jouant un rôle
fondamental sur les conditions d'apparition et de développement
de la vie, des efforts importants vont être déployés dans les années
et décennies à venir, en particulier avec le
James Webb Space
Telescope
, successeur du Télescope Spatial Hubble, et avec les
futurs
Extremely Large Telescopes
, pour sonder les atmosphères
d’exoplanètes géantes puis telluriques.