L'idée de rechercher dans l'Univers des mondes habitables, et donc possiblement habités, est très ancienne. Depuis que l'humanité existe sans doute. Mais cette traque est longtemps restée hors de portée, faute de télescopes et de méthodes numériques assez puissants.

Le prix Nobel de physique décerné en 2019 a récompensé le Suisse Michel Mayor et son doctorant Didier Queloz pour la découverte, en 1995, de 51 Pegasi b, première exoplanète identifiée autour d'une étoile semblable au Soleil. Mais comment ont-ils pu « voir » une planète située à plusieurs années-lumière, alors qu'elle est noyée dans l'éclat de son étoile ?

Ils ont pour cela développé plusieurs astuces. La première consiste à suivre l'éclat d'une étoile. Si une planète passe entre celle-ci et le télescope, elle en masque une petite partie et sa luminosité décroît. L'amplitude de cette baisse renseigne sur la taille de la planète. Plus elle est grosse, plus elle cache de l'étoile. De plus, la répétition de ces passages permet de mesurer sa période de révolution, son « année » en quelque sorte, et d'en déduire sa distance à l'étoile. De sa distance, les physiciens peuvent déterminer sa  température. Plus elle est proche, plus elle est chaude. C'est la méthode dite du transit.

La planète fait également légèrement « osciller » son étoile : toutes deux tournent autour de leur centre de masse commun. Ce mouvement est aussi détectable et permet d'estimer la masse de la planète. Ainsi le planétologue peut-il mesurer la masse, la température et la taille d'une planète qu'il n'a jamais vue ! Il en déduit sa densité et détermine si elle est faite de roche solide, comme la Terre, de gaz, comme Jupiter, ou de liquide. Lors d'un passage en face de l'étoile, une infime partie de la lumière traverse aussi l'atmosphère de la planète. Certaines longueurs d'onde sont absorbées par les molécules présentes, permettant d'en étudier la composition.

A ce jour, plus de 6 300 exoplanètes ont déjà été confirmées. Ce nombre augmente régulièrement : le décompte peut être suivi sur le site du Club d'Astronomie de Wittelsheim : www.astrocaw.eu/ephemerides/compteur-dexoplanetes/. Nous savons maintenant que les systèmes planétaires sont extrêmement répandus.

Les études statistiques suggèrent même que des milliards de planètes rocheuses pourraient se trouver dans la zone habitable de leur étoile. Mais habitable ne veut pas pour autant dire habitée... Pour débusquer d'éventuels signes de vie, les astrophysiciens recherchent certaines molécules dans leur atmosphère. Le sulfure de diméthyle, ou DMS, est une molécule contenant du soufre produite sur Terre principalement par des organismes vivants, notamment le phytoplancton marin. James Webb en a relevé un possible indice dans l'atmosphère de K2-18 b. Cette détection reste toutefois incertaine et ne constituerait pas, à elle seule, une preuve de vie.

Mais la véritable surprise est peut-être l'extraordinaire diversité de ces nouveaux mondes. LHS 1140 b, située à une cinquantaine d'années-lumière, pourrait être un « monde océan », possédant d'importantes quantités d'eau liquide. On peut imaginer un monde presque entièrement aquatique, sans continents, où une éventuelle vie n'aurait jamais connu d'autre milieu que l'océan.

Plus étrange encore, certaines exoplanètes présentent probablement toujours la même face à leur étoile, comme la Lune avec la Terre. Ce pourrait être le cas de TRAPPIST-1 e, planète rocheuse de taille terrestre située dans la zone habitable. Un hémisphère connaîtrait un jour éternel, l'autre une nuit permanente. Entre les deux, l'étoile resterait perpétuellement à l'horizon. Si les conditions y sont favorables, on peut même imaginer une civilisation développée dans cette étroite bande, sous une aube éternelle.

Enfin, les planètes révèlent aussi ce qu'elles cachent sous leur surface. Sur Mars, le sismomètre de la mission InSight a permis de sonder l'intérieur de la planète. Ces mesures ont notamment contribué à mettre en évidence la présence possible d'importantes quantités d'eau dans sa croûte profonde. Une météorite qui tombe sur mars, déforme le sol de manière différente si de l'eau se cache dans ses entrailles.

Chaque nouvelle découverte révèle donc un peu plus l'extraordinaire diversité des mondes qui peuplent notre galaxie et nous rapproche peut-être de la réponse à une question qu'on s'est tous posé un jour : l'un d'eux abrite-t-il la vie ? Pour en savoir plus et retrouver un récit plus détaillé de cette histoire, vous pouvez également consulter le livre Il était 7 fois l'Univers, publié chez Albin Michel.