Exoplanètes

Vue d'artiste d'une exoplanète autour de son étoile
Vue d’artiste d’une exoplanète autour de son étoile

Crédits : ESO/L. Calçada

Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète qui orbite autour d’une étoile autre que le Soleil. Depuis la première découverte d’une exoplanète en 1995 à partir d’observations au sol, plus de 900 exoplanètes ont été découvertes à ce jour.

Plusieurs techniques de détection ont été développées, chacune présentant des avantages et des limitations, à travers 60 programmes de détection basés au sol et plusieurs instruments spatiaux parmi lesquels les missions spatiales COROT et Kepler qui ont permis de faire un bond en avant dans la découverte d’exoplanètes.

Les principales techniques de détection d’exoplanètes sont les suivantes :

La plupart des planètes détectées l’ont été par la méthode des vitesses radiales avec l’instrument spécialisé HARPS. Des planètes de plusieurs masses de Jupiter ont été décelées dans les premiers temps, avec des progrès permettant d’atteindre aujourd’hui la limite de quelques masses terrestres, soit une évolution d’un facteur 150 sur la masse détectable des planètes découvertes.

Cette activité de recherche doit continuer, en particulier pour parfaire notre compréhension de la relation entre le type spectral de l’étoile et la présence d’un système planétaire, vu que la plupart des travaux ont été effectuées sur des étoiles de type solaire. Des études statistiques significatives sont néanmoins déjà disponibles.

En résumé, l’effort considérable pour détecter des exoplanètes révèle une extrême variété de planètes extrasolaires, caractérisées par une large gamme de masses, de tailles, d’excentricités d’orbite et par leur fréquence autour d’une étoile. Cette volonté de détection se poursuit vers des masses plus faibles, avec la masse de la Terre comme objectif symbolique, et vers les étoiles de type spectral différent de celui des étoiles de type solaire, comme les naines de type M qui sont plus fréquentes dans le voisinage du Soleil.

L’exoplanétologie spatiale envisage maintenant la phase suivante qui est la caractérisation des atmosphères par méthode spectroscopique. De nouveaux instruments sont à l’étude au sol. Leur spatialisation, mais aussi la conception de nouveaux instruments spatiaux pour la caractérisation des environnements des exoplanètes, est l’un des enjeux que ESEP devra poursuivre. Les missions ECHO et PLATO, deux candidates pour la mission M3 du programme Cosmic Vision de l’ESA, sont concernées par cette R&T ESEP.