Sentier des Exoplanètes

Sentier des Exoplanètes
A la recherche de la vie dans l'Univers
Vue d'artiste de 51 Peg b
Mais qu'est-ce qui leur a pris de se poser tant de
questions ? Ils auraient pourtant pu rester les pieds sur
la Terre à apprécier le Soleil pour ce qu'il fait de mieux,
c'est-à-dire nous réchauffer. Mais non, depuis des
millénaires, des prêtres, des philosophes et des
scientifiques s'interrogent sur ce petit disque jaune et
sur les rapports qu'il entretient avec notre monde et le
reste de l'Univers. Au final, leurs cogitations donnèrent
naissance à l'une des plus belles histoires de
l'humanité, avec son flot de questions et de réponses,
non sans que certains paient au passage le prix fort de
leur curiosité.
La Terre est-elle plate ? - Non.
La Terre est-elle le centre du monde ? - Non.
Existe-t-il d'autres astres que le Soleil ? - Oui.
Mais alors, existe-t-il d'autres mondes autour de ces
astres lointains ? Il fallut attendre 1995 pour qu'une
réponse irréfutable vienne clore le débat. Cette année,
une équipe d'astronomes annonça la découverte de la
première exoplanète, c'est-à-dire une planète qui
tourne autour d'une autre étoile que la nôtre. Elle
s'appelle 51 Peg b et tourne à 42 années-lumière de la
Terre. Cerise sur le gâteau: on doit cette découverte à
deux astronomes de l'Observatoire de l'Université de
Genève: Michel Mayor et Didier Queloz.
Quelques années plus tard, la quête des exoplanètes
est devenue l'une des branches les plus fécondes et
les plus en vogue de la science astronomique. Ce
parcours aborde 10 sujets clé dans la découverte des
exoplanètes et de la recherche de la vie dans l'Univers.
Sur chaque panneau, une question vous sera posée.
La réponse vous sera révélée sur le panneau suivant.
L'association AstroPléiades, Parcours Claude-Nicollier
vous souhaite une agréable visite et espère vous revoir
bientôt au sommet des Pléiades.
QuestionQuestion 1
La Terre tourne autour du Soleil en 365 jours. Selon
vous, combien de temps faut-il à 51 Peg b pour effecter
une rotation complète autour de son étoile ?
(1) 4 jours
(2) 40 jours
(3) 400 jours
Première exoplanète

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A la recherche de la vie dans l'Univers
On considère que les planètes se forment en même
temps que leur étoile, par accrétion et condensation au
sein d'un disque de gaz et de poussière.
Le centre du disque, riche en matière, se contracte peu
à peu sous l'effet de la gravitation. Lorsque la
température devient trop grande, le disque s'enflamme
sous l'effet des réactions nucléaires pour former un
proto-Soleil. En s'allumant, le proto-Soleil émet un fort
vent solaire qui chasse les résidus de gaz et de
poussière. Un nouveau système solaire est né !
Comment les planètes
se forment-elles ?
Question
Question 2
Selon vous, à quand remonte la formation du système
solaire ?
(1) il y a 5 mille années
(2) il y a 5 millions d'années
(3) il y a 5 milliards d'années
Réponse 1
Peg 51 b est très proche de son étoile et ne met que 4
jours pour effectuer une révolution complète.

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A la recherche de la vie dans l'Univers
On estime que l'apparition de la vie sur Terre remonte
à environ 3.8 milliards d'années, soit environ 1 milliard
d'années après la formation de la Terre.
A cette époque, l'atmosphère terrestre était très
différente de celle que l'on connaît aujourd'hui: très
pauvre en oxygène et très riche en gaz carbonique.
Les volcans actifs étaient beaucoup plus nombreux
qu'aujourd'hui.
Diverses sources d'énergie (rayons UV, éclairs,
volcans) fournissaient l'énergie nécessaire afin de
briser des molécules simples et de former de nouvelles
molécules, plus lourdes et plus complexes.
Ces nouvelles molécules étaient ensuite précipitées
vers la terre sous l'action de la pluie. Elles
s'agglutinèrent dans des lacs et des océans pour
former une véritable "soupe primitive" de molécules
organiques. Sous l'action de sources chaudes et de
volcans sous-marins, ces molécules continuèrent à
s'assembler entre elles pour former des molécules de
plus en plus complexes.
Après plusieurs millions d'années de ce jeu
d'assemblages fortuits, la vie émergea, un peu par
hasard, sous la forme d'organismes unicellulaires,
également connus sous le nom de bactéries.
L'apparition de la vie
sur Terre
Selon vous, quels sont les composés nécessaires à
l'apparition de la vie ?
Le Soleil, la Terre et toutes les planètes du système
solaire ont été formé il y a environ 5 milliards d'années.
QuestionQuestion 3
(1) L'eau, le gaz carbonique et l'uranium
(2) L'eau, le souffre et l'or
(3) L'eau, l'oxygène et le carbone
Réponse 2
CO2 + NH4
H2O
UV
Océan
Soupe primitive
NH3
C-H-O-N
PluieEclairs

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A la recherche de la vie dans l'Univers
Existe-t-il de la vie ailleurs dans le système solaire ?
Cette question n'a pas encore de réponse à ce jour.
Mais la vie se cache parfois dans des endroits forts
étranges et les scientifiques n'ont pas encore
abandonné l'idée de la trouver sur d'autres planètes du
système solaire. Voici quelques endroits où elle
pourraît se cacher:
Sur Mars
La découverte de canaux d'écoulement sur la surface
de Mars suggère que la planète abritait autrefois de
l'eau sous forme liquide. Cette eau a disparu
aujourd'hui mais il est possible qu'une partie se soit
infliltrée dans le sol, permettant ainsi à la vie de s'y
développer.
Sur Europe
Ce satellite de Jupiter est presque entièrement
recouvert de glace à -170°C. Il est donc possible que
de l'eau liquide existe sous sa surface, là où la
température est plus élevée.
La vie dans le
système solaire
sur Mars
sur Europe
QuestionQuestion 4
(1) L'exobiologie
(2) L'extraterrestrologie
(3) La cosmologie
La science qui étudie les conditions nécessaires à
l'apparition de la vie sur d'autres planètes s'appelle:
Réponse 3
Les composés essentiels à la formation de la vie sont
l'eau, l'oxygène et le carbone.

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A la recherche de la vie dans l'Univers
La zone habitable
Question
Question 5
Réponse 4
La science qui étudie les conditions nécessaires à
l'apparition de la vie sur d'autres planètes s'appelle
l'exobiologie.
Quelles sont les conditions nécessaires à l'apparition
et au développement de la vie sur une planète ?
Cette question pourtant très simple ne possède pas
encore de réponse claire et fait régulièrement l'objet de
grands débats au sein de la communauté scientifique.
La plupart des astronomes pensent que la planète doit
se trouver dans la "zone habitable" de son étoile, c'est-
à-dire dans la zone où l'eau peut exister sous forme
liquide. Cette zone dépend du type d'étoile et de la
distance à laquelle orbite la planète. Si la planète est
trop proche de son étoile, toute l'eau s'évapore dans
l'espace. Si elle est trop éloignée, tout gèle.
L'étoile en question doit également avoir une durée de
vie suffisante pour permettre à la vie de se développer.
Il a fallu 1 milliard d'années pour que la vie apparaisse
sur Terre. Or une étoile 10 fois plus massive que le
Soleil ne brûle "que" pendant quelques millions
d'années. Il est probable qu'une telle étoile s'éteigne
bien avant que la vie n'ait eu le temps d'apparaître.
Finalement, les scientifiques pensent que de nombreux
facteurs physiques et biochimiques doivent être
respectés pour que la vie puisse se développer sur
une planète. La présence d'eau liquide, de carbone et
d'oxygène dans des conditions de température et de
pression favorables aux réactions chimiques ne sont
que des exemples d'une très longue liste.
Laquelle de ces affirmations est correcte ?
(1) La zone habitable du Soleil se rapproche au fur et à
mesure que celui-ci vieillit.
(2) La zone habitable du Soleil s'éloigne au fur et à
mesure que celui-ci vieillit.
(3) La zone habitable du Soleil ne bouge pas au cours
du temps.