URL: https://linuxfr.org/users/patrick_g/journaux/combien-valent-les-exoplan%C3%A8tes Title: Combien valent les exoplanètes ? Authors: patrick_g Date: 2011年02月23日T00:41:17+01:00 License: CC By-SA Tags: astronomie, exoplanetes, siècle, sciences, étiquette et cory_doctorow Score: 95 Depuis 1995 l'humanité est véritablement entrée dans une nouvelle ère. Alors que, depuis l'aube des temps, nous ne savions pas si d'autres planètes existaient autour des étoiles lointaines, voilà que soudain la première d'entre elle était découverte en orbite autour de [51 Pegasi](http://fr.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi). Après 2 500 ans de spéculations nous avions enfin une réponse ! Six siècles après la condamnation à mort de [Giordano Bruno](http://fr.wikipedia.org/wiki/Giordano_Bruno) nous savions enfin qu'il avait eu raison ! [Les exoplanètes](http://fr.wikipedia.org/wiki/Exoplan%C3%A8te) existent bel et bien et notre système solaire n'est pas une exception cosmique. Une fois la nouvelle digérée par les scientifiques cela a été la ruée. Les techniques d'observations au sol se sont raffinées et des projets d'observatoires spatiaux ont été lancés afin d'engranger de nouvelles découvertes et se rapprocher du graal ultime: une exoplanète comparable à la Terre. A l'heure actuelle le télescope spatial européen [CoRot](http://fr.wikipedia.org/wiki/Corot_%28t%C3%A9lescope_spatial%29) tourne toujours au dessus de nos têtes ou il a été rejoint en 2009 par son concurrent américain [Kepler](http://fr.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28t%C3%A9lescope_spatial%29). Les découvertes s'accumulent et nous en somme aujourd'hui à [plus de 500 exoplanètes](http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_d%27exoplan%C3%A8tes) recensées. Avec un tel chiffre, promis à se multiplier vertigineusement avec [les futures missions](http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=104), il faut commencer à trier pour savoir ce qui est important et ce qui l'est moins. En effet un problème irritant avec la science en train de se faire c'est d'arriver à quantifier l'intérêt de ce que nous découvrons. Nous n'avons pas assez de recul pour classer rationnellement les exoplanètes sur une échelle d'importance et, en conséquence, nous ne pouvons pas évaluer si l'annonce d'une nouvelle exoplanète est importante ou pas. Bien entendu on essaye de savoir si les exoplanètes "ressemblent" à la Terre puisque c'est ça qui nous intéresse avant tout...mais la ressemblance est une notion assez floue et elle regroupe de nombreux critères disparates. Ce qu'il faudrait vraiment c'est une échelle numérique rationnelle. On entrerait les paramètres connus de la planète et en sortie on aurait une valeur permettant de classer l'intérêt des nouvelles découvertes. C'est exactement [ce qu'à proposé](http://oklo.org/2009/03/12/too-cheap-to-meter/) l'astrophysicien américain [Greg Laughlin](http://www.ucolick.org/~laugh/) sur son blog en mars 2009. L'idée générale est assez simple à comprendre. Vous connaissez tous la structure de la célébrissime [équation de Drake](http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_de_Drake) qui tente d'évaluer le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie ? Et bien ici l'idée est un peu semblable puisque on va introduire divers facteurs qui vont se multiplier les uns les autres afin d'obtenir la fameuse "valeur" estimée d'une exoplanète. Le mot "valeur" est employée sciemment puisque Greg Laughlin a choisi d'attribuer un prix en dollars aux planètes qui sont moulinées par son équation. Après tout la valeur d'un objet est bien une mesure de l'intérêt que nous lui portons et le prix peut donc constituer une unité de mesure pertinente dans ce cas. Alors que le post originel sur le blog de Greg était assez chiche en explications sur les variables de l'équation, [une interview](http://www.boingboing.net/2011/02/03/cosmic-commodities-h.html) vient de paraître sur le site BoingBoing qui détaille parfaitement tous les paramètres. L'équation complète se présente sous cette forme: ![Titre de l'image](http://patrickguignot.free.fr/linuxfr/terrestrialvalue.gif) Chaque terme est remarquablement détaillé dans [l'interview](http://www.boingboing.net/2011/02/03/cosmic-commodities-h.html) mais voici une brève explication. On commence avec la valeur de 6 millions qui est simplement le prix de la mission [Kepler](http://fr.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28t%C3%A9lescope_spatial%29) (600 millions de dollars) divisé par 100 (nombre estimé d'exoplanète que le satellite devait découvrir selon ses concepteurs). Cela indique qu'en 2009, au moment du lancement de la mission, l'humanité était prête à dépenser 6 millions de dollars pour chaque découverte d'exoplanète. Après ça nous avons l'âge de l'étoile autour de laquelle tourne la planète. Cet âge est divisé par 500 millions afin de favoriser les étoiles suffisamment anciennes ayant eu le temps de voir la vie apparaître dans leur système. Ensuite vient un ratio entre la masse de l'étoile et celle de la planète. Cette variable est utilisée pour rejeter les étoiles trop lourdes (durée de vie courte) et favoriser les étoiles plus légères (on peut scruter plus facilement les planètes tournant autour). Viennent ensuite trois termes en forme de distribution gaussienne qui valorisent respectivement les planètes ayant une masse proche de celle de la Terre, une quantité d'énergie reçue proche de la Terre et, curieusement, la proximité avec l'année 2009 (année de lancement de Kepler). Pourquoi ce dernier terme qui semble assez baroque ? Et bien n'oubliez pas que nous allons tenter de quantifier la "valeur" d'une exoplanète. L'estimation de la valeur est, tous les boursicoteurs le savent, une donnée temporellement fluctuante. Une planète donnée pourra être considérée comme passionnante à un moment (pensez à [51 Pegasi b](http://fr.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b) en 1995) et typiquement ennuyeuse à un autre (Quoi encore une géante gazeuse ? C'est la vingtième ce mois !). Greg Laughlin, qui connaît bien le désir d'immédiateté des foules, le souci publicitaire des bailleurs de fonds et la recherche de gloire de ses collègues chercheurs, a donc choisi de valoriser les planètes qui sont découvertes _maintenant_ alors que la valeur des découvertes futures est plus basse. Enfin le dernier terme de l'équation est, je pense, le plus ingénieux de tous. Il consiste à prendre en compte la magnitude apparente de l'étoile autour de laquelle tourne la planète. La [magnitude](http://fr.wikipedia.org/wiki/Magnitude_apparente) c'est la visibilité apparente d'une étoile. Le soleil, l'étoile la plus proche de nous, brille à midi à -26 sur l'échelle logarithmique des magnitudes tandis que Mars est à -3 et Sirius à -1,5. L'étoile la plus faible visible à l'oeil nu est à 6 et les plus lointains quasars observables sont à 30. Pourquoi se servir de la magnitude pour tenter d'évaluer le "prix" d'une exoplanète ? Greg Laughlin explique dans l'interview que la luminosité (la quantité de photons reçus) permet d'examiner de façon détaillée les exoplanètes et qu'il est juste de favoriser ainsi celles que nous pouvons examiner plus à fond. Il explique surtout que la magnitude apparente permet de faire varier le "prix" de la planète quand on s'approche d'elle ! Et oui, c'est absolument génial, si vous détectez une planète autour de l'étoile proche du soleil ([Alpha Centauri](http://fr.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri) par exemple) alors elle aura une valeur x. Imaginez maintenant que vous embarquiez sur un vaisseau spatial a destination de cette planète. Au fur et à mesure que vous vous approchez de ce système la magnitude apparente de l'étoile augmente et avec elle la "valeur perçue" de la planète. Quand vous vous posez sur son sol la valeur x est maximale puisqu'il est évident que vous valorisez bien plus une planète sur laquelle vous déambulez qu'un lointain point lumineux visible dans un télescope. Alors, après toutes ces explications, que donne concrètement cette équation quand on lui fait ingurgiter les données de planètes que nous connaissons ? Pour fixer les idées Greg a testé sa formule avec la Terre elle-même et il aboutit à une estimation de "valeur" d'environ 5 [billiards](http://fr.wikipedia.org/wiki/Billiard) de dollars (5x10^15 ou encore 5 péta-dollars). C'est environ 100 ans du PIB terrien actuel et, à première vue, c'est une estimation assez juste de la valeur à laquelle nous estimons notre bonne vieille planète. Une hypothétique planète qui serait découverte en orbite autour d'[Alpha Centauri](http://fr.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri) serait valorisée à 6 milliards de dollars. Comme le souligne Greg cette valeur est, curieusement, celle de l'ambitieuse mission [Terrestrial Planet Finder](http://fr.wikipedia.org/wiki/Terrestrial_Planet_Finder) qui est envisagée par les agences spatiales mais non financée à l'heure actuelle. Nul doute que si une planète était vraiment découverte autour d'Alpha de Centaure nous serions prêts à débourser 6 milliards de dollars pour aller la scruter plus en détail. A la sortie de l'équation de Laughlin Mars ne représente qu'une valeur misérable de 14 000 dollars ce qui entraîne le commentaire suivant: > _Cela donne à réfléchir, mais en même temps c'est réaliste parce que si vous étiez là-haut vous ne survivriez pas cinq secondes_. En se servant de la formule on peut donc évaluer la "valeur" des explanètes découvertes jusqu'à maintenant et voir si elles sont vraiment intéressantes. La plus prometteuse, celle qui a fait les gros titres en 2007, est [Gliese 581 c](http://fr.wikipedia.org/wiki/Gliese_581_c). A peine 5 fois plus lourde que la Terre elle gravite dans la zone habitable de son étoile et semble donc un bon candidat. Sa "valeur" estimée par l'équation est pourtant seulement de 160 $. Et à propos de [Gliese 581 g](http://fr.wikipedia.org/wiki/Gliese_581_g) qui serait - au conditionnel - encore plus ressemblante avec la Terre ? Son prix ressort à environ 60 000 dollars. On voit que l'équation semble bien marcher et qu'elle permet d'attribuer un score d'intérêt aux planètes que nous découvrons afin de les classer rationnellement. Elle relativise également les découvertes que nous avons effectuées jusqu'à présent: l'oiseau rare est encore à trouver ! Bien entendu, comme cela est rappelé dans l'interview, la valeur calculée s'apparente à une spéculation puisque ce ne sont que des paramètres orbitaux basiques qui entrent dans la formule. Il faut donc rester lucide devant les résultats obtenus. Si une exoplanète semblable à la Terre s'avère avoir une atmosphère empoisonnée au cyanure alors l'équation pourra lui donner une valeur élevée de façon non correcte. Greg Laughlin cite l'exemple de [Vénus](http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9nus_%28plan%C3%A8te%29) qui a une valeur calculée d'un demi-billiard de dollars. Si on sait par ailleurs que Vénus à une température de surface de 470 °C et des nuages d'acide d'acide sulfurique alors sa valeur perçue s'effondre. C'est un peu le phénomène des bulles spéculatives comme la bulle .com en l'an 2000. Des start-ups étaient valorisées à des sommes astronomiques avant de disparaitre complètement quelques mois plus tard. L'interview de BoingBoing compare avec humour Vénus avec l'entreprise @home.com qui était estimée à un milliard de dollars au plus fort de la bulle avant que le prix de l'action ne s'effondre et soit maintenant de zéro. En dépit de ces limitations, normales en situation d'information incomplète, l'équation de Laughlin semble quand même intéressante pour classer en première approximation le degré d'intérêt des exoplanètes que nous découvrons. L'idée d'utiliser une valeur en dollars est astucieuse et on peut parier que certains astrophysiciens vont maintenant utiliser cette échelle pour classer l'intérêt de leurs découvertes. Au fur et à mesure que nos moyens techniques vont se perfectionner nous allons découvrir des exoplanètes de plus en proches des caractéristiques terrestres et leur "valeur" sera le reflet de cette proximité. Champagne pour le premier à trouver une planète valant un milliard ?

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