Une exoplanète similaire à la Terre « retrouvée » dans les données de Kepler ? Pas si vite…

Dans une envolée lyrique, la NASA parle de la découverte d’un « monde intrigant et lointain [qui] nous donne encore plus d'espoir qu'une seconde Terre se trouve parmi les étoiles ». Il s’agit d’une exoplanète qui serait très proche – rayon et température – de notre Terre, mais il reste encore des inconnues et d’importantes marges d’erreur.

Depuis octobre 2018, le télescope spatial Kepler n’est plus en service. Il n’était pas forcément bon pour la casse (même si certains systèmes étaient tombés en panne), mais il n’avait plus de carburant pour assurer les missions scientifiques. Faute de station-service pour le ravitailler dans l’espace, la NASA l'avait laissé partir sur une orbite héliocentrique. Il s’éloigne doucement, mais sûrement, de la Terre.

Durant sa vie, Kepler a permis de détecter plus de 2 600 exoplanètes dont certaines « pourraient être des lieux prometteurs pour la vie » selon les termes de la NASA. L'agence spatiale américaine ajoutait que l'une des dernières découvertes issues des analyses de Kepler montrerait que 20 à 50 % des étoiles dans le ciel seraient susceptibles d'avoir de petites planètes d'une taille similaire à la Terre, éventuellement rocheuses, et situées dans leur zone habitable. 

Comme nous l’avons déjà expliqué, la fin de la mission de Kepler ne signifie pas la fin de l’analyse des données, une opération qui prendra certainement encore des années. C’est en re(analysant) d’anciennes mesures que l’exoplanète Kepler-1649c a été identifiée, alors qu’elle était passée entre les mailles du filet. Elle est intéressante, car située dans la zone habitable de son étoile Kepler-1649.

Elle serait semblable à la Terre sur bien des points, mais le conditionnel doit être employé avec force, tant les incertitudes et zones d’ombres sont nombreuses. Cette découverte a fait l’objet d’une publication dans The Astrophysical Journal Letters.

« Similaire à la Terre en taille et en température estimées »… et donc ?

« Alors que les précédentes recherches exploitant un algorithme informatique avaient mal identifié [Kepler-1649c], les scientifiques examinant les données de Kepler ont jeté un second coup d'œil à la signature des données et l'ont reconnue comme une planète », explique la NASA. 

L’agence spatiale américaine affirme que, « de toutes les exoplanètes détectées via Kepler, ce monde lointain – situé à environ 300 années-lumière de notre planète – est le plus similaire à la Terre en taille et en température estimées ». On s’arrête net de faire le moindre plan sur la comète. Cela ne signifie rien de plus que ce qui est annoncé et il faut faire attention aux mots utilisés. Inutile donc de parler d’une « seconde Terre ». 

Les marges d’erreur sur le rayon et la température

Commençons par le premier point : le rayon de Kepler-1649c serait 1,06 fois plus grand que celui de la Terre. Mais attention, il s’agit évidemment d’une estimation – de loin, puisqu’elle se trouve à près de… 3 millions de milliards de km – et, comme le reconnaît la NASA, la marge d’erreur est « importante ».

C’est toujours le cas pour des valeurs en astronomie avec des objets célestes si éloignés. Ici, les scientifique estiment la marge à +0,15 et -0,10. Finalement, le rayon de Kepler-1649c serait entre 0,95 et 1,21 fois celui de la Terre.

Elle serait donc similaire en taille à notre planète, mais rien ne dit qu’il s’agisse d’une planète rocheuse, même si les chercheurs pensent que c’est « probable ». Pourquoi ? Car « les planètes chaudes de la taille de la Terre ont tendance à être rocheuses », expliquent les chercheurs. Puis ils ajoutent qu’il est « peut-être imprudent d'extrapoler ces résultats à des planètes plus froides comme Kepler-1649c ».

Second point : « La quantité de lumière qu'elle reçoit de son étoile est de 74 % (± 3 %) la quantité de lumière reçue par la Terre de la part du Soleil, ce qui signifie que la température de l'exoplanète peut également être similaire à celle de notre planète ». D’après la publication scientifique, la température d'équilibre à la surface serait de - 40 °C environ, avec une marge d’erreur de ± 20°C. À titre de comparaison, celle de la Terre est de - 18 °C sans l’effet de serre. 

La NASA rappelle que d’autres planètes peuvent avoir un rayon ou une température encore plus proche de ceux de la Terre, « mais il n'y a pas d'autre exoplanète considérée comme plus proche de la Terre sur ces deux valeurs qui se trouve également dans la zone habitable ». 

Quid de sa composition/surface et de son éventuelle atmosphère ?

Kepler-1649c serait donc très semblable à la Terre (aux marges d’erreur près). C’est vrai, mais à quelques « détails » près, et pas des moindres.

Tout d’abord, elle orbite autour d‘une naine rouge. Ces étoiles sont peu massives et moins chaudes que notre Soleil, même si elles sont « parmi les plus courantes dans la galaxie ». Comme l’explique la NASA, « ce type d'étoile est connu pour ses poussées stellaires qui peuvent rendre l'environnement d'une planète difficile pour toute vie potentielle ». On s’éloigne déjà un peu de la vision d’une seconde Terre… 

Ce n’est pas tout, une autre donnée manque cruellement à l’appel : quid de l’atmosphère de la planète (si elle existe) ? Comme l’explique à juste titre l’agence spatiale américaine, elle pourrait grandement « affecter la température de la planète », comme c’est le cas sur Terre.

Pour appuyer ses dires, la NASA publie deux images d’illustration de Kepler-1649c. Mais attention, il ne faut pas les prendre comme autre chose qu’une vue d'artiste dans l’optique de montrer que l’exoplanète ressemblerait à la Terre avec une surface rocheuse, ce que rien ne prouve pour le moment.

La NASA donne d’autres informations sur Kepler-1649c. Son orbite est bien plus proche de son étoile et une année pour l’exoplanète – le temps de faire le tour de son étoile – équivaudrait à 19,5 jours sur Terre. Une autre exoplanète (déjà identifiée) d’une taille similaire se trouve à la moitié de la distance entre l’étoile et Kepler-1649c, ce qui n’est pas sans rappeler la situation de Venus dans notre système solaire. 

Les « espoirs » de la NASA (et son côté optimiste)

Bref, vu le nombre d’incertitudes on pourrait presque reprendre une citation de Coluche pour décrire la situation : « on s’autorise à penser dans les milieux autorisés… ».

Pour un des administrateurs associés de la NASA, cette découverte d’un monde « intrigant et éloigné nous donne encore plus d'espoir qu'une seconde Terre se trouve parmi les étoiles, attendant d'être trouvée ». Avec un tel enthousiasme, on pourrait presque arriver à la même conclusion à chaque découverte d’une exoplanète.

Dans tous les cas, « Kepler-1649c est particulièrement intéressante pour les scientifiques à la recherche de mondes avec des conditions potentiellement habitables », ajoute la NASA. 

À l’attaque des faux positifs de Robovetter

Au-delà de la découverte de cette exoplanète, cette annonce fait ressortir un autre point intéressant : les erreurs de classement de l’algorithme utilisé (Robovetter) pour traiter les données de Kepler.

Pour identifier les exoplanètes, les scientifiques utilisent la méthode du transit. Le principe est simple : la luminosité d’une étoile baisse lorsqu’un objet passe devant. Reste à déterminer s'il s’agit d’une exoplanète ou d’un autre phénomène, et c’est là que l’algorithme entre en jeu.

Le Kepler False Positive Working Group se charge maintenant de vérifier que les phénomènes classés comme n’étant pas dus à des exoplanètes ne soient pas des faux positifs (et donc des exoplanètes). Un premier exemple a déjà été trouvé et, en fonction des analyses, d’autres annonces pourraient donc arriver.