Les astronomes de l’Observatoire de l’Université de Genève (UNIGE) viennent de découvrir un nouveau système solaire composé de trois planètes de taille «Neptune», c’est-à-dire faisant près de 17 fois la masse de la Terre. Pour le prof. Michel Mayor et son équipe, cette nouvelle relèverait presque du lieu commun, si les caractéristiques de ce système surnommé «Le trident de Neptune» n'en faisaient pas, parmi tous les systèmes découverts jusqu'à présent, celui qui ressemble le plus à notre système solaire. En effet, les modèles de formation de ce système calculés par les astrophysiciens de l'équipe du prof. Willy Benz, de l'Université de Berne (UNIBE), démontrent que deux des planètes sont principalement rocheuses et non pas gazeuses, comme dans la majorité des autres planètes extrasolaires. Publiés dans la revue Nature de ce jour, ces résultats marquent une nouvelle étape dans la quête de planètes extrasolaires lancée à l’UNIGE, il y a de cela dix ans.

Depuis quelques années, il n’est pas un mois qui passe sans que des découvertes ne se fassent dans le domaine des planètes extrasolaires et ne révèlent quelques nouvelles facettes de ces «autres mondes». Au cours des onze dernières années, plus de 180 planètes ont été détectées autour d’étoiles similaires à notre Soleil. La moitié de ces découvertes sont à porter au crédit des astronomes de l’UNIGE.

Trois planètes «Neptune»
Aujourd’hui, la revue Nature publie un article qui décrit un nouveau système planétaire bien particulier, puisque de tous les systèmes découverts à ce jour, c’est sans doute celui dont les propriétés se rapprochent le plus de celles de notre propre système solaire. En effet, par de patientes améliorations de leur méthode de mesures, l’équipe du prof. Mayor et en particulier un jeune doctorant, Christophe Lovis, a montré que trois planètes de 10, 12 et 18 fois la masse de la Terre tournaient autour d’une étoile à peine moins massive que notre Soleil.

Baptisé «Le trident de Neptune» par les scientifiques, ce système offre en outre une autre particularité: le satellite Spitzer de la Nasa a en effet révélé une forte émission infrarouge, attribuée à un anneau d’astéroïdes dont les collisions produisent de petits grains de silicates cristallins dont le diamètre est de l’ordre du micron.

Une collaboration nationale et internationale
L’analyse complexe d’un tel système requiert, par ailleurs, des compétences qui sont réparties entre de nombreux instituts européens qui collaborent à cette recherche. Dans le cadre de cette collaboration, Yann Alibert, ainsi que le reste de l'équipe du prof. Willy Benz de l'UNIBE, sont responsables des questions liées à la formation du système. Au terme du calcul de plus de 20 000 modèles de formation, les chercheurs bernois ont pu montrer que les orbites et les masses de ces planètes étaient telles que les deux planètes intérieures devaient être rocheuses (sans eau), probablement entourées par une modeste enveloppe de gaz, alors que la planète extérieure devait avoir une enveloppe conséquente surmontant de l’eau dans un état supercritique – à savoir si chaude et sous si haute pression qu'elle n'est ni liquide ni gazeuse - et un noyau rocheux.

Des spécialistes de France et du Portugal ont, quant à eux, exploré l’évolution dynamique de ce système, cherchant à déterminer plus précisément la zone où pouvaient se situer les astéroïdes. Au final, l’étude complète du «Trident de Neptune» aura sollicité le travail de 14 chercheurs au sein de 8 instituts européens. Mais cette investigation devrait se poursuivre, compte tenu des propriétés très intéressantes que ce système recèle.

Perspectives d’avenir
La planétologie, en dépit des résultats exceptionnels acquis dans le système solaire, en est encore à ses débuts. La formation planétaire est encore pleine de zones d’ombre, mais l’imagerie des exoplanètes devrait être possible d’ici quelques années avec le développement d’une nouvelle génération d’instruments. La détection de planètes rocheuses analogues à la Terre échappe encore à la sensibilité des instruments utilisés, mais les objectifs des chercheurs demeurent: l’étude des planètes extrasolaires est un domaine prioritaire de l’astronomie actuelle tant au sol que dans l’espace, dans le sens où seuls ces travaux permettront une meilleure compréhension de l’origine du système solaire, de notre Terre en particulier et, à plus long terme, de la recherche de la vie ailleurs dans le Cosmos.

Pour obtenir de plus amples informations, n’hésitez pas à contacter
le prof. Michel Mayor au 022 379 24 60 ou à michel.mayor@obs.unige.ch (Observatoire de l’UNIGE); le prof. Willy Benz au 031 631 44 03 ou à willy.benz@phim.unibe.ch (Physikalisches Institut – UNIBE)

Genève, le 18 mai 2006