« Notre système solaire serait unique ! »

Dans le Système solaire, de Mercure à Mars, les tailles des planètes et leurs distances ne sont pas les mêmes. Or, les systèmes d’exoplanètes rocheuses découverts par Kepler sont bien différents. Notre monde serait donc unique. 

Carl Sagan serait sans doute heureux de voir que les scientifiques prennent de plus en plus au sérieux la possibilité qu’il existe d’autres formes de vie intelligente dans la Voie lactée, comme le montre le projet Breakthrough Initiatives, notamment avec l’utilisation des radiotélescopes pour écouter l’astéroïde ‘Oumuamua. Il reste pourtant de multiples inconnues dans la fameuse équation de Drake (celle-ci permet une estimation grossière du nombre de civilisations extraterrestres avec lesquelles nous pourrions entrer en communication). Le chemin à parcourir est encore long pour préciser ces inconnues et il se pourrait très bien que nous soyons seuls dans la Voie lactée.

Parmi les facteurs qui influencent l’équation de Drake, il y a ceux liant les caractéristiques de notre Système solaire à l’apparition de la vie. Se pose donc aussi tout naturellement la question de savoir à quel point notre Système solaire est typique ou atypique par rapport aux autres systèmes planétaires de la Galaxie. Heureusement, lentement mais sûrement, nous sommes en train de répondre à cette question en découvrant un nombre sans cesse plus grand de ces systèmes. Une équipe internationale dirigée par l’astrophysicienne Lauren Weiss, de l’université de Montréal (Canada), a ainsi obtenu un résultat intéressant à ce propos, comme elle l’explique dans un article disponible en accès libre sur arXiv.

Les chercheurs ont utilisé les instruments du télescope W. M. Keck, installé sur le Mauna Kea, à Hawaï, pour obtenir les spectres haute résolution de 1.305 étoiles autour desquelles gravitent 2.025 exoplanètes découvertes par la méthode des transits avec le télescope Kepler. À partir de ces spectres, il a été possible de préciser les tailles des étoiles et celles de leurs exoplanètes. Dans cet échantillon, les astronomes se sont concentrés sur les cas de systèmes planétaires, en l’occurrence, un total de 909 planètes rocheuses en orbite autour de 355 étoiles. L’objectif était de savoir si les répartitions des tailles et des distances des planètes à leurs étoiles hôtes ressemblaient en moyenne à celles du Système solaire.

L’astrophysicien Vincent Minier, du CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), nous parle du Système solaire. 

La formation du Système solaire serait atypique

À la surprise des astrophysiciens, il s’est avéré que ce n’était pas le cas : des régularités étonnantes étaient présentes ; or, les scientifiques n’observent pas de telles régularités dans le cas de notre système planétaire… Les tailles des planètes sont corrélées dans un même système. Elles diffèrent d’une étoile à une autre, mais, concrètement, en moyenne, les exoplanètes sont toutes grandes ou toutes petites dans un système planétaire donné. Ainsi, il n’y aurait que des superterres dans l’un et que des exoplanètes de taille semblable à la Terre dans l’autre.

Curieusement aussi, les distances entre les orbites sont les mêmes, alors qu’il est bien connu que ce n’est pas le cas dans le Système solaire, où les tailles des orbites sont plus ou moins réparties selon la relation de Titius-Bode (Neptune ne rentre pas dans son cadre par exemple).

Ces régularités nous renseignent sur la façon dont les cortèges de planètes se forment autour des étoiles. Elles nous forcent à conclure que notre Système solaire est atypique, puisque sa structure l’est. Voilà qui va certainement donner du grain à moudre aux spécialistes de la mécanique céleste mais aussi faire réfléchir les exobiologistes. En effet, s’il s’avère que le caractère singulier de notre Système solaire est essentiel à l’apparition de la vie, alors, il faudra en tirer les conséquences nécessaires.

En attendant, Lauren Weiss et ses collègues aimeraient bien savoir ce qu’il en est des caractéristiques des géantes gazeuses qui pourraient se trouver au-delà des exoplanètes rocheuses dans les systèmes multiplanétaires. Dans le cas du Système solaire, nous savons que Jupiter et Saturne se sont retrouvées impliquées dans des processus de migration planétaire qui ont sculpté leur forme et leur évolution, comme le montre le fameux modèle de Nice. Or, ces géantes pourraient bien avoir été indispensables à l’évolution de la vie sur Terre.

Sources

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