Les planètes : les nôtres et les autres

Le livre de Thérèse Encrenaz est un des tout premiers d'une nouvelle série, " Introduction à. . . ", destinée à faire le point sur une question scientifique dans un langage simple et accessible, loin du jargon des spécialistes. Cette question, qui est ici la nature, l'origine et l'évolution des planètes, est d'une actualité brûlante puisque nous connaissons maintenant près de 450 planètes autour d'étoiles proches, qui s'ajoutent aux huit modestes planètes de notre Système solaire.

L'astronomie planétaire est une science presque aussi ancienne que la civilisation, puisque déjà les Babyloniens et les Assyriens connaissaient le mouvement des planètes. À partir de Newton, la mécanique céleste, qui étudie et prédit ce mouvement, s'est développée pour atteindre un degré de raffinement qui en a fait " la reine des sciences exactes " ; les développements récents de cette discipline, dont on pensait pourtant qu'elle avait atteint son aboutissement, sont étonnants et spectaculaires. À l'inverse, faute de moyens d'observation appropriés, les progrès de l'étude physique des planètes ont été très lents après la moisson de découvertes faites au XVIIe siècle par Galilée, Huygens et Cassini. Il y a seulement un demi-siècle, on ne savait encore à peu près rien de la nature des planètes et de leur atmosphère, sans parler de leurs satellites. Puis, grâce aux grands télescopes, aux radiotélescopes, aux télescopes en orbite et aux sondes spatiales d'exploration directe, nos connaissances ont littéralement explosé. Une nouvelle discipline, la planétologie comparée, est née des découvertes, souvent inattendues et surprenantes, faites au cours de ces cinquante dernières années : elle nous offre des horizons passionnants sur l'origine et l'évolution des planètes et de notre Terre elle-même. De surcroît, la découverte des planètes extrasolaires, qui est un des grands triomphes de l'astronomie actuelle, ouvre une nouvelle dimension dans l'étude des planètes, et des perspectives prometteuses pour la recherche de la vie ailleurs que sur la Terre. Cependant, nos connaissances foisonnantes sont loin d'être définitives : la variété des planètes et des satellites, et celle des systèmes planétaires lointains où l'on rencontre des astres sans équivalent dans notre système solaire, posent bien des problèmes qui ne sont pas encore résolus.

Thérèse Encrenaz, qui joint des dons pédagogiques remarquables à une profonde connaissance du sujet : il faut dire qu'elle est une des quelques scientifiques qui ont développé l'astronomie planétaire au point de placer notre pays au premier plan dans cette discipline. La richesse d'information et la profondeur des analyses que contient son livre sont si considérables qu'il passionnera non seulement le grand public cultivé, mais les spécialistes eux-mêmes. Son assimilation sera facile pour peu qu'on prenne le temps de lire attentivement un texte dense mais toujours très clair, illustré par de splendides images issues des sondes spatiales et des grands télescopes. Un sujet fondamental, magistralement traité, voilà qui devrait assurer à cet ouvrage un succès durable.

Qu'est-ce qu'une planète ? La question peut paraître étrange tant sa réponse paraît de prime abord aller de soi. Pourtant, la définition d'une planète a évolué au cours des siècles. Les Grecs avaient donné le nom de " planètes ", c'est-à-dire d'" astres errants ", aux objets célestes dont la position évoluait par rapport à celle des étoiles, dites " fixes ", de la sphère céleste. Les Anciens ne connaissaient que les planètes visibles à l'oeil nu, dont la traduction latine nous est restée : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, Saturne. Au XVIe siècle, suite à la révolution copernicienne, les planètes furent définies comme les astres en orbite autour du Soleil, et leur liste inclut donc la Terre. Celle-ci s'allongea avec la découverte d'Uranus en 1781. La découverte des plus gros astéroïdes, au tout début du XIXe siècle, bouscula quelque peu le paysage. Les astronomes comprirent vite qu'une nouvelle classe d'objets était découverte, celle des astéroïdes de la ceinture principale, situés entre Mars et Jupiter. Ces objets, appelés à être découverts en nombre toujours croissant, furent appelés " astéroïdes " ou " petites planètes ", et ainsi exclus de la liste des planètes officielles. Après la découverte de Neptune en 1846, la liste des planètes du système solaire comprenait donc huit planètes.

Nouvelle surprise en 1930 : un objet lointain, en orbite autour du Soleil, est découvert au-delà de l'orbite de Neptune et baptisé Pluton. Tout naturellement, on lui attribue le statut de neuvième planète. Statut qui va durer jusqu'en 2006, date à laquelle l'Union astronomique internationale (UAI) décide de retirer à Pluton le label de planète. Que s'est-il passé entretemps ? C'est que, depuis 1992, suite à une longue traque menée à partir de télescopes de plus en plus puissants dédiés à ce programme, une nouvelle classe d'objets a été découverte : celle des objets transneptuniens (Trans Neptunian Objects ou TNOs). Ils sont situés au-delà de l'orbite de Neptune (d'où leur nom), dans une région du système solaire appelée ceinture de Kuiper. Leur existence était suspectée depuis plusieurs dizaines d'années, grâce aux travaux théoriques des astronomes K. Edgeworth et G. Kuiper ; elle explique, en particulier, l'origine des comètes à faible inclinaison et courte période. À mesure que les découvertes s'accumulent, il apparaît que Pluton n'est que l'un des membres les plus massifs de cette nouvelle famille, ce qui lui a valu d'être découvert bien avant les autres.

En 2003 est arrivé le coup de grâce pour Pluton : un objet transneptunien plus massif a été découvert, Éris. Il est plus éloigné du Soleil que Pluton, ce qui explique que sa détection n'ait pas été possible plus tôt. Désormais l'évidence s'impose : la ceinture de Kuiper contient des milliers d'objets dont la plupart restent à découvrir, et dont la masse, dans certains cas, doit dépasser celle de Pluton. Impossible, dès lors, de garder Pluton dans la liste des planètes " officielles " du système solaire, à moins de courir le risque d'avoir à allonger la liste à l'infini. C'est pourquoi, très logiquement, la liste des planètes a été ramenée, de manière sans doute définitive, aux huit planètes connues avant 1930. Les objets transneptuniens les plus massifs, quant à eux, se sont vu attribuer, avec l'astéroïde Cérès, le label de " planète naine " (voir encadré et annexe).