6 150 exoplanètes confirmées à ce jour. Des milliers de mondes repérés au-delà de notre système solaire, dont la plupart n’ont de « terrestre » que le nom. Parmi cet océan de données, une équipe de chercheurs vient de trier, filtrer et classer pour ne garder que 45 planètes rocheuses présentant de réelles chances d’abriter la vie. Une sorte de guide de voyage interstellaire, publié le 19 mars dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, qui pourrait redéfinir les priorités de la recherche spatiale pour les vingt prochaines années.
De 6 150 mondes à 45 candidats crédibles
Le travail, mené par le Carl Sagan Institute de l’université Cornell aux États-Unis, repose sur une méthode simple en apparence, colossale en pratique. Les chercheurs ont croisé les données du catalogue de la NASA (le NASA Exoplanet Archive) avec celles de la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne, qui cartographie les étoiles de notre galaxie avec une précision inédite. Objectif : identifier les planètes rocheuses situées dans la « zone habitable » de leur étoile, cette bande orbitale où la température permet théoriquement à l’eau de rester liquide en surface.
Résultat : sur les 6 150 exoplanètes confirmées, 45 cochent toutes les cases. Et si l’on applique un modèle thermique tridimensionnel plus strict, qui tient compte de la circulation atmosphérique et de la quantité maximale de chaleur qu’une planète peut encaisser avant de devenir invivable, le chiffre tombe à 24. « Identifier où regarder est la première étape cruciale », résume Gillis Lowry, co-auteure de l’étude, aujourd’hui en master à l’université d’État de San Francisco, citée par l’université Cornell.
Les favorites : Trappist-1 et une certaine TOI-715 b
Dans ce catalogue restreint, quelques noms se détachent. Le système Trappist-1, situé à environ 40 années-lumière de la Terre, place quatre de ses planètes (d, e, f et g) dans la liste. Trappist-1 e, en particulier, présente un diamètre et une masse quasi identiques à ceux de notre planète. Elle orbite dans la zone habitable d’une petite étoile rouge, ce qui facilite les observations : plus l’étoile est petite, plus il est facile de repérer les minuscules planètes qui passent devant elle.
L’autre grande favorite, LHS 1140 b, est une « super-Terre » découverte en 2017 qui tourne autour d’une naine rouge. Selon la NASA, elle se situe pile dans la zone habitable de son étoile.
Mais la surprise vient peut-être de TOI-715 b, repérée en 2023 à environ 140 années-lumière. Selon Lowry, cette planète reçoit un rayonnement stellaire très proche de celui que la Terre reçoit du Soleil, ce qui en fait une cible de choix. L’étude identifie d’ailleurs dix planètes recevant une quantité d’énergie similaire à la nôtre, parmi lesquelles Proxima Centauri b et Kepler-1652 b. Mais seules deux sont assez proches pour être étudiées avec les instruments actuels : Trappist-1 e et TOI-715 b.
Les limites de la zone habitable en question
Au-delà du simple tri, l’étude pose une question fondamentale : où s’arrête réellement l’habitabilité ? Certaines planètes de la liste se trouvent aux extrêmes de la zone habitable de leur étoile. D’autres, comme Kepler-441 b ou Wolf 1061 c, suivent des orbites elliptiques qui les font entrer et sortir de cette zone au fil de leur révolution. Ces mondes « frontières » ne sont pas de simples curiosités : selon Lisa Kaltenegger, directrice du Carl Sagan Institute et co-auteure de l’étude, ils pourraient aider les scientifiques à comprendre si leurs modèles actuels d’habitabilité sont corrects ou trop conservateurs.
Car pour l’instant, la zone habitable reste un concept théorique. Personne n’a jamais confirmé la présence d’eau liquide ou d’une atmosphère respirable sur une exoplanète. « Observer ces petites planètes est le seul moyen de confirmer si elles ont une atmosphère et de l’eau liquide », rappelle Lowry dans le communiqué de Cornell. Autrement dit, la liste des 45 n’est pas une réponse, mais une feuille de route.
Quatre télescopes pour trancher
Et c’est là que le calendrier devient concret. Le télescope spatial James-Webb (JWST), opérationnel depuis 2022, observe déjà le système Trappist-1 dans le cadre d’un programme dirigé par Nikole Lewis, professeure d’astronomie à Cornell. Les premiers résultats sur l’atmosphère de Trappist-1 e pourraient arriver dans les mois ou années à venir.
Derrière le JWST, trois autres instruments majeurs se profilent. Le télescope spatial Nancy Grace Roman, dont le lancement est prévu en 2027, utilisera une technique d’imagerie directe capable de photographier des planètes en orbite autour de leur étoile. L’Extremely Large Telescope (ELT) de l’Observatoire européen austral, dont la première lumière est attendue en 2029 au Chili, combinera un miroir de 39 mètres de diamètre avec des instruments capables d’analyser la composition chimique des atmosphères exoplanétaires. Enfin, l’Observatoire des Mondes Habitables, projet de la NASA dont le lancement est envisagé dans les années 2040, a été spécifiquement conçu pour traquer les biosignatures, ces marqueurs chimiques qui trahiraient la présence de vie.
La liste des 45 planètes servira de guide à chacun de ces télescopes. D’ailleurs, l’étude n’a même pas attendu sa publication officielle pour avoir un impact : selon Futura Sciences, le pré-tirage disponible en ligne avait déjà été cité cinq fois par d’autres chercheurs, et une équipe a commencé à caractériser les étoiles hôtes des planètes identifiées par les auteurs.
Un catalogue, pas une promesse
Il faut pourtant garder la tête froide. Figurer dans la zone habitable ne garantit rien. Mars s’y trouve aussi, et elle est désertique. Vénus, juste à côté, est un enfer de 460 °C sous une atmosphère de dioxyde de carbone. La distance à l’étoile n’est qu’un paramètre parmi des dizaines d’autres : champ magnétique, composition atmosphérique, activité volcanique, bombardement par les rayons cosmiques.
Ce que cette étude apporte, c’est une méthode et un ordre de priorité. Au lieu de pointer un télescope au hasard vers les milliers d’exoplanètes connues, les astronomes disposent désormais d’une liste resserrée, hiérarchisée, conçue pour maximiser les chances de résultats. « Nous voulions créer quelque chose qui permette aux autres scientifiques de chercher efficacement », explique Lucas Lawrence, co-auteur de l’étude et aujourd’hui en master à l’université de Padoue en Italie.
Le prochain rendez-vous majeur est fixé : les résultats du JWST sur le système Trappist-1, attendus dans les prochains mois, pourraient confirmer ou infirmer la présence d’une atmosphère autour de Trappist-1 e. Si la réponse est positive, la course à la détection de la vie extraterrestre entrera dans une phase entièrement nouvelle.
