Plus de 3600 planètes autour d'étoiles proches ! Qui aurait pu imaginer cette extraordinaire moisson il y a seulement vingt ans ? La grande majorité des étoiles est entourée de planètes, dont il doit y avoir plus de cent milliards dans notre Galaxie. Le Système solaire n'est donc plus un cas isolé, bien qu'il soit différent de la plupart des systèmes extérieurs que nous connaissons aujourd'hui. Comprendre la nature des exoplanètes et de leur atmosphère et savoir comment se sont formés et ont évolué des systèmes planétaires aussi divers sont autant de challenges auxquels travaillent des centaines de chercheurs dans le monde. Et puis, certaines de ces planètes abritent peut-être la vie. Nous n'avons pas encore de réponse à cette question, mais les nouveaux moyens d'observation dont disposent et disposeront bientôt les astronomes sont si puissants qu'ils devraient permettre d'en obtenir des éléments dans quelques décennies, et peut-être même dans quelques années si nous avons de la chance.

Faire le point sur un sujet aussi mouvant et aussi complexe est un défi que nous avons tenté de relever. Il nous a en effet paru utile de donner dans ce livre les bases nécessaires pour comprendre des travaux actuels sur les exoplanètes, qui sont si nombreux et si divers qu'il est facile de s'y perdre.

La Révolution des exoplanètes

Comprendre l'évolution climatique de la Terre et des autres planètes est un enjeu majeur. La Terre est la seule planète du Système solaire dont les conditions tempérées autorisent aujourd'hui la présence d'eau liquide à sa surface, eau qui paraît nécessaire à une vie évoluée. Ses sours, Vénus et Mars, sont extrêmement différentes. Pourquoi ces trois planètes, nées dans des conditions assez comparables, ont-elles évolué vers les conditions que nous observons aujourd'hui ? Mettre en évidence les facteurs, physiques ou chimiques qui sont à l'origine de ces évolutions si divergentes est une première étape à franchir pour mieux comprendre comment la vie a pu apparaître sur la Terre et s'y développer.

Cette interrogation prend une nouvelle dimension avec la découverte de milliers de planètes extrasolaires, les exoplanètes, dont certaines pourraient ressembler à la Terre. Peuvent-elles abriter la vie ? Avec leur découverte, la question « Sommes-nous seuls dans l'Univers ? », vieille comme l'humanité, ne se cantonne plus à notre Système solaire, mais voit le champ des possibilités s'ouvrir à l'infini. Nous avons aujourd'hui les moyens d'aborder le problème sous un angle scientifique et pas seulement philosophique, comme c'était le cas dans le passé. Dans cette perspective, il est plus que jamais nécessaire de comprendre l'évolution des planètes et de mieux cerner les facteurs qui permettent l'émergence et le développement de la vie : c'est un des buts de ce livre.

L'engouement du public pour le sujet se traduit parfois par des annonces sensationnelles et prématurées. Le livre rappelle qu'il reste un long chemin à parcourir avant que l'on parvienne à détecter la vie sur une exoplanète ; en conclusion, il trace aussi les pistes d'une future exploration des exoplanètes habitables.

Thérèse Encrenaz est spécialiste de l'étude des atmosphères planétaires. Elle a dirigé le département de Recherche Spatiale de l'Observatoire de Paris, puis a été vice-présidente du Conseil Scientifique de l'Observatoire. Elle est l'auteur de nombreux livres de vulgarisation.

James Lequeux a dirigé la Station de radioastronomie de Nançay et l'Observatoire de Marseille, et a été pendant quinze ans rédacteur en chef de la revue européenne Astronomy & Astrophysics. Il a écrit de nombreux ouvrages d'histoire des sciences et de vulgarisation.

Fabienne Casoli est astronome à l'Observatoire de Paris. Elle a été directrice adjointe de l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS, directrice de l'Institut d'Astrophysique Spatiale à Orsay, et directrice-adjointe du Centre National d'Études Spatiales (CNES). Elle s'intéresse maintenant à la radioastronomie aux très grandes fréquences et aux projets NenuFAR et SKA (Square Kilometer Array).

Les planètes et la vie

Pourquoi consacrer un livre à Jupiter ? Pendant que Mars la rouge accapare les écrans et les imaginations, Jupiter se fait plus discrète dans la culture populaire. Pourtant, cette planète occupe une place à part dans le Système solaire. Avec son cortège de plus de soixante satellites, elle forme un véritable système planétaire en miniature. Et c'est la découverte de quatre d'entre eux, en 1610, qui a bouleversé les conceptions que les astronomes se faisaient alors de l'Univers... En outre, par sa grande masse, cette géante gazeuse exerce une influence prépondérante dans le Système solaire. Quand le ballet qu'elle danse autour de son étoile entre en résonance avec celui d'une autre planète, gare au carambolage ou à l'éjection ! Enfin, avec les découvertes récentes de nombreuses exoplanètes géantes, l'étude de Jupiter n'en devient que plus cruciale : la planète apparaît comme le seul modèle accessible de cette nouvelle classe d'objets. Jupiter, qui n'a pas été survolée depuis près de dix ans, recevra en juillet 2016 la visite de la mission américaine Juno, du nom de l'épouse de Jupiter dans la mythologie romaine. Nul doute que les retrouvailles de ce couple mythique seront fécondes ! Le livre offrira ainsi aux lecteurs curieux une synthèse complète des connaissances sur Jupiter, tout en intégrant les premiers résultats obtenus par la sonde.

Jupiter - La conquête d'une géante

En novembre 2014, la sonde européenne Rosetta s'est approchée d'une comète lointaine, Churyumov-Gerasimenko («Chury» pour les intimes). La mission était à haut risque technologique : pour la première fois, un robot s'est posé à la surface d'un noyau cométaire. Tout comme la pierre de Rosette a aidé Champollion à décrypter les hiéroglyphes égyptiens, Rosetta, en dévoilant quelques mystères qui entourent encore les comètes, aidera les scientifiques à mieux comprendre l'histoire du Système solaire. A l'occasion de l'exploration de Chury par la sonde, ce livre se propose de faire le point sur ces objets mythiques que sont les comètes. Pourquoi leur apparition dans le ciel, interprétée comme un mauvais présage dans l'Antiquité, a-t-elle toujours un tel impact médiatique ? Comment les scientifiques ont-ils finalement découvert le secret de leur trajectoire ? Et que savons-nous de leur origine ? Témoins privilégiés de grands moments de l'exploration cométaire, les auteurs en présentent un récit original et émaillé d'anecdotes, notamment autour de la traque fébrile qui s'est organisée à l'occasion de la réapparition de la célèbre comète de Halley en 1986.

A la rencontre des comètes - De Halley à Rosetta

Il y a quatre siècles, Galilée braquait une lunette vers le ciel. Pour la première fois, un être humain contemplait la voûte céleste autrement qu'à l'oeil nu ! Et ce qu'il y découvrait des montagnes sur la Lune et quatre satellites en orbite autour de Jupiter a bouleversé les conceptions que les astronomes se faisaient alors de l'Univers. Depuis cette époque, notre connaissance des objets du Système solaire s'est approfondie. Les lunettes et les télescopes au sol se sont perfectionnés, et des sondes ont été envoyées dans l'espace pour révéler des détails inaccessibles depuis la Terre. Dans les dernières décennies, les techniques modernes nous ont rendu capables d'identifier plus de 1 000 planètes gravitant autour d'étoiles autres que le Soleil. La preuve de leur existence venait répondre à une question vieille comme le monde : non, notre Système solaire n'est pas le seul ; mais pour l'instant, force est de constater qu'il est unique en son genre. En partant du geste fondateur de Galilée, ce livre retrace l'histoire des avancées et des échecs qui ont jalonné la conquête du Système solaire. L'aventure entraînera le lecteur bien au-delà de ses frontières, jusqu'aux systèmes planétaires qui font aujourd'hui l'objet de campagnes d'études dédiées. Avec l'espoir d'y détecter d'autres formes de vie.

L'exploration des planètes : De Galilée à nos jours ... et au-delà

Qu'est-ce qu'une planète? La réponse semble aller de soi ; pourtant, la définition des planètes n'a cessé d'évoluer au cours des siècles et leur nombre a fluctué au fil des découvertes successives. En 2006, la décision prise par l'Union Astronomique Internationale de retirer à Pluton le titre de " planète " a bien souligné les difficultés de leur définition. La découverte récente de plusieurs centaines d' " exoplanètes " autour d'étoiles de notre galaxie proches du Soleil ouvre une dimension supplémentaire et spectaculaire à la recherche en astrophysique. Nous savons actuellement très peu de choses sur la nature physique des exoplanètes. En revanche, nos connaissances sur les planètes du système solaire se sont accumulées au cours des dernières décennies, notamment grâce à leur exploration spatiale. Cet ouvrage se propose d'abord de caractériser ces dernières, à la fois dans leur globalité et dans leur spécificité. Il utilise ensuite ces connaissances pour tenter d'imaginer la nature des exoplanètes à partir des quelques paramètres dont nous disposons. Avec en tête la question d'une éventuelle vie extraterrestre : celle-ci pourrait-elle exister ou avoir existé dans le système solaire ou au-delà ?

Les planètes - Les nôtres et les autres ; De la Terre aux Exoplanètes

This text treats our knowledge of the solar system from an astrophysical point of view. Part 1 deals with the formation of the solar system and its interaction with the interplanetary medium. Part 2 presents its various objects : planets and satellites, asteroids, comets, trans-neptunian objects and interplanetary dust. The final sections on extrasolar planetary systems and on the search for life in the Universe round off an introduction to a field that has grown dramatically following the space missions of the last twenty years. Over the last decade many exciting observations have helped to reshape our understanding of the solar system and planetary science. In the third corrected and revised edition of this classic on the astrophysics of our solar system, students and lecturers in astronomy and planetary science as well as planet observers will find a mine of up-to-date information.

The Solar System

A 800 millions de kilomètres du Soleil, commence le royaume des quatre planètes géantes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Plus loin encore, il y a Pluton la mystérieuse, objet inclassable et peut-être égaré. Longtemps, les planètes géantes se sont dérobées à l'observation. Depuis l'ère spatiale, les explorations successives par les sondes Pioneer, Voyager et dernièrement Galileo dans l'atmosphère de Jupiter ont révélé quatre mondes très différents. Parce que ce sont les témoins des premiers âges du système solaire, né il y a plus de quatre milliards d'années, ils fascinent les astronomes.
Dans un style clair et vivant, Thérèse Encrenaz invite le lecteur à un voyage dans la lointaine "banlieue" de notre Univers. Elle raconte les grandes étapes de son exploration, depuis la découverte des premières planètes géantes, à celle toute récente de planètes situées hors de notre système solaire. Une longue quête qui commence seulement à porter ses fruits et conduit immanquablement à cette interrogation :
sommes-nous seuls dans l'Univers ?

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