Les prochains télescopes risquent de confondre des exoplanètes entre elles

La nouvelle génération de télescopes, comme le futur observatoire spatial Nancy-Grace-Roman, permettra de voir plus précisément des exoplanètes semblables à la Terre. Mais ils risquent cependant de les confondre avec d’autres types d’exoplanètes. C’est en tout cas ce qu’anticipe une équipe de scientifiques, qui a publié ses conclusions dans The Astrophysical Journal Letters le 23 septembre 2021. L’étude a été relayée par l’université Cornell le 30 septembre.

« Les futures missions d’imagerie directe d’exoplanètes [devront] faire de multiples observations pour différencier les exoplanètes semblables à la Terre d’une myriade d’autres exoplanètes », soulignent les auteurs de l’étude. Actuellement, il n’est pas facile de voir des exoplanètes lointaines et peu lumineuses avec les télescopes dont les astronomes disposent. Avec de futurs observatoires comme le télescope Nancy-Grace-Roman — nommé en l’honneur de Nancy Grace Roman, la première femme cadre de la Nasa et « mère de Hubble » –, l’objectif est de disposer d’instruments plus efficaces pour voir des planètes comparables à la Terre (se trouvant à la bonne distance de leur étoile pour être potentiellement habitables).

Qu’est-ce que la « confusion planétaire » ?

D’après ces scientifiques, une fois que de tels télescopes seront capables de voir ces mondes, la principale difficulté sera de ne pas les confondre entre eux — ne pas identifier une exoplanète de type terrestre comme une exoplanète plus proche de Mercure, par exemple. Pour anticiper ce risque, les scientifiques ont travaillé sur notre système solaire, en faisant comme s’il s’agissait d’un autre système, composé d’exoplanètes. Après tout, « nous en savons plus sur les planètes du système solaire que sur toute autre planète de la galaxie, grâce à la multitude de missions et d’études sur ces corps », rappellent les scientifiques.

Selon leurs calculs, même avec une technique d’imagerie directe et la puissance de futurs observatoires, il resterait possible de confondre des planètes aussi différentes que le sont Uranus et la Terre. Les auteurs parlent de « confusion planétaire » pour décrire cela.

À quel point risque-t-on de confondre des exoplanètes ?

Les scientifiques ont déterminé que dans 21 cas, au sein de leur modèle de système solaire, une planète pourrait avoir l’air d’avoir les mêmes caractéristiques qu’une autre — luminosité et distance à son étoile. Ainsi, une exoplanète comme la Terre pourrait être confondue avec :

• Une exoplanète semblable à Mercure dans 36 % des systèmes solaires qui ont été créés aléatoirement ;
• Dans 43 % des systèmes générés, la confusion pourrait avoir lieu avec une exoplanète de type Mars ;
• Et dans plus de 72 % des systèmes, l’astre pourrait être confondu avec une exoplanète semblable à Vénus.

Vénus.

Source : Nino Barbey pour Numerama

Le risque de confondre une exoplanète de type terrestre avec une géante gazeuse similaire à Neptune, Saturne et Uranus existe, mais est jugé plus faible. Les scientifiques ont calculé que cela pourrait arriver dans 1 à 4 % de leurs systèmes générés aléatoirement. « La probabilité maximale de coïncidence se situe entre Vénus-Terre, suivi de Mercure-Vénus, Mercure-Terre et Mercure-Mars », constatent les scientifiques.

Anticiper ce genre de risque est important, car cela permettra de ne pas perdre de temps dans les observations. Chaque utilisation d’un observatoire puissant requiert de l’organisation et de l’argent et il serait dommage d’employer ces ressources en ayant mal identifié une exoplanète. D’ailleurs, apporter des modifications à un télescope (par exemple en améliorant le contraste) ne résoudrait pas forcément la situation : cela pourrait au contraire exacerber ce souci de « confusion planétaire ».