Quand on parle de planète, on pense souvent à la Terre, à Mars, à Saturne et à ses anneaux, ou encore à Jupiter, la géante gazeuse du système solaire. Pourtant, depuis les années 1990, les astronomes ont confirmé l’existence de milliers de mondes situés autour d’autres étoiles. Ces mondes lointains sont appelés des exoplanètes.

La question est donc simple : une exoplanète est-elle une planète comme les autres ? Oui, dans le sens où il s’agit bien d’un corps planétaire. Mais non, car elle ne fait pas partie de notre système solaire. C’est cette distinction qui permet de comprendre la différence entre les planètes que nous connaissons bien et ces mondes très éloignés, parfois rocheux, parfois gazeux, parfois totalement différents de tout ce que l’on observe près de nous.

Qu’est-ce qu’une planète du système solaire ?

Une planète du système solaire est une planète qui orbite autour du Soleil. Notre système solaire compte officiellement huit planètes principales : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Ces planètes sont relativement bien connues, car elles se trouvent dans notre voisinage cosmique. Certaines ont été observées depuis l’Antiquité, d’autres ont été étudiées par des télescopes, des sondes spatiales, des orbiteurs ou des rovers. Mars, par exemple, a été explorée directement par plusieurs missions robotisées, tandis que Jupiter et Saturne ont été photographiées de près par des sondes comme Voyager, Galileo, Cassini ou Juno.

Qu’est-ce qu’une exoplanète ?

Une exoplanète est une planète située en dehors du système solaire. On l’appelle aussi planète extrasolaire. La plupart des exoplanètes connues orbitent autour d’une étoile autre que le Soleil, mais certaines pourraient aussi être des planètes errantes, c’est-à-dire des planètes qui ne seraient liées à aucune étoile.

Les exoplanètes sont beaucoup plus difficiles à étudier que les planètes du système solaire, car elles se trouvent à des distances immenses. Même les plus proches sont situées à plusieurs années-lumière de la Terre. Les astronomes ne peuvent donc pas les explorer directement avec des sondes, comme ils le font pour Mars, Jupiter ou Saturne.

Malgré cette difficulté, plus de 6 000 exoplanètes ont déjà été confirmées. Leur diversité est immense : certaines sont plus grosses que Jupiter, d’autres sont rocheuses comme la Terre, certaines sont brûlantes car très proches de leur étoile, tandis que d’autres orbitent dans une zone où l’eau liquide pourrait théoriquement exister.

Tableau comparatif : exoplanète vs planète du système solaire

La grande différence : l’étoile autour de laquelle la planète orbite

Le critère le plus simple pour distinguer une exoplanète d’une planète du système solaire est l’étoile autour de laquelle elle tourne. Si la planète orbite autour du Soleil, elle appartient au système solaire. Si elle orbite autour d’une autre étoile, elle est considérée comme une exoplanète.

Autrement dit, la Terre n’est pas une exoplanète, parce qu’elle tourne autour du Soleil. Mars non plus. Jupiter non plus. En revanche, une planète située autour de Proxima Centauri, de TRAPPIST-1 ou de 51 Pegasi est une exoplanète, car elle appartient à un autre système stellaire.

Comment découvre-t-on une exoplanète ?

Les exoplanètes sont rarement observées directement. Elles sont souvent trop petites, trop lointaines et trop proches visuellement de leur étoile. Pour les détecter, les astronomes utilisent donc des méthodes indirectes.

La méthode du transit

La méthode du transit consiste à observer la lumière d’une étoile. Lorsqu’une planète passe devant son étoile depuis notre point de vue, elle bloque une petite partie de sa lumière. La luminosité de l’étoile baisse alors très légèrement. Cette baisse peut révéler la présence d’une planète.

C’est l’une des méthodes les plus importantes pour découvrir des exoplanètes, notamment grâce à des missions comme Kepler ou TESS.

La méthode de la vitesse radiale

Une planète exerce une attraction gravitationnelle sur son étoile. Cette attraction peut faire légèrement osciller l’étoile. En étudiant les variations de la lumière de l’étoile, les astronomes peuvent détecter ce mouvement et en déduire la présence d’une planète.

Cette méthode est aussi appelée méthode du mouvement de l’étoile ou méthode Doppler.

L’imagerie directe

Dans certains cas rares, les astronomes parviennent à observer directement une exoplanète. C’est très difficile, car l’étoile est beaucoup plus lumineuse que la planète. Il faut donc bloquer ou atténuer la lumière de l’étoile pour essayer de distinguer la planète.

La microlentille gravitationnelle

Cette méthode repose sur un effet prédit par la relativité générale : la gravité d’un objet massif peut courber la lumière d’un objet situé derrière lui. Si une étoile et sa planète passent devant une autre étoile plus lointaine, elles peuvent produire un effet de lentille permettant de repérer la planète.

Exemples célèbres d’exoplanètes

Toutes les exoplanètes ne se ressemblent pas. Certaines sont devenues célèbres parce qu’elles ont marqué l’histoire de l’astronomie ou parce qu’elles intriguent les chercheurs.

• 51 Pegasi b : première exoplanète confirmée autour d’une étoile semblable au Soleil. Sa découverte a marqué un tournant majeur dans l’astronomie moderne.
• Proxima Centauri b : une exoplanète située autour de l’étoile la plus proche du Soleil, Proxima Centauri.
• TRAPPIST-1e : une planète rocheuse appartenant au système TRAPPIST-1, souvent citée dans les recherches sur les mondes potentiellement habitables.
• Kepler-186f : l’une des premières exoplanètes de taille proche de la Terre repérées dans la zone habitable de son étoile.

Pourquoi les exoplanètes intéressent autant les astronomes ?

Les exoplanètes sont essentielles pour comprendre la formation des systèmes planétaires. Pendant longtemps, les scientifiques ne connaissaient qu’un seul exemple : notre système solaire. La découverte de milliers d’exoplanètes a montré que les systèmes planétaires sont très variés.

Certaines exoplanètes sont des géantes gazeuses très proches de leur étoile. D’autres sont des mondes rocheux. Certaines orbitent autour de deux étoiles. D’autres semblent évoluer dans des environnements très différents de ceux que nous connaissons. Cette diversité oblige les astronomes à revoir certains modèles de formation des planètes.

Les exoplanètes intéressent aussi les chercheurs parce qu’elles posent une question fascinante : existe-t-il ailleurs des mondes capables d’abriter la vie ? Pour approfondir ce sujet, vous pouvez lire notre article sur la possibilité de vivre sur une autre planète que la Terre.

Une exoplanète peut-elle être habitable ?

Une exoplanète est dite potentiellement habitable lorsqu’elle réunit certaines conditions compatibles avec la présence d’eau liquide en surface. Le critère le plus connu est la zone habitable, c’est-à-dire la région autour d’une étoile où la température pourrait permettre à l’eau de rester liquide.

Mais attention : être située dans la zone habitable ne signifie pas forcément qu’une planète abrite la vie. Il faut aussi tenir compte de son atmosphère, de sa composition, de son activité géologique, de la stabilité de son étoile et de nombreux autres facteurs.

C’est pour cela que les exoplanètes rocheuses situées dans la zone habitable sont particulièrement étudiées, mais restent très difficiles à caractériser. Les futurs télescopes devraient permettre d’analyser plus précisément certaines atmosphères lointaines.

Pourquoi ne peut-on pas aller explorer les exoplanètes directement ?

Les planètes du système solaire sont déjà très éloignées à l’échelle humaine. Mars peut se trouver à plusieurs dizaines de millions de kilomètres de la Terre. Pourtant, cette distance reste minuscule par rapport à celle des exoplanètes.

Les exoplanètes les plus proches se situent à plusieurs années-lumière. Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en une année. Même à des vitesses très élevées, il faudrait donc énormément de temps pour atteindre une autre étoile avec les technologies actuelles.

C’est pourquoi l’étude des exoplanètes repose principalement sur l’observation à distance, l’analyse de la lumière des étoiles et les grands télescopes spatiaux ou terrestres.

À retenir

• Une planète du système solaire orbite autour du Soleil.
• Une exoplanète orbite autour d’une autre étoile, en dehors du système solaire.
• Le système solaire compte huit planètes principales.
• Plus de 6 000 exoplanètes ont déjà été confirmées.
• Les exoplanètes sont souvent détectées indirectement, grâce au transit ou à la vitesse radiale.
• La découverte des exoplanètes aide les astronomes à mieux comprendre la formation des planètes et la possibilité de mondes habitables ailleurs dans l’Univers.

Pour aller plus loin

La différence entre une exoplanète et une planète du système solaire ouvre la porte à de nombreuses autres questions : combien existe-t-il de mondes dans notre galaxie ? Certaines planètes pourraient-elles abriter la vie ? Pourquoi n’avons-nous pas encore détecté de civilisation extraterrestre ?

Vous pouvez poursuivre avec ces sujets complémentaires :

• Peut-on vivre sur une autre planète que la Terre ?
• Quelle est la planète la plus proche de la Terre ?
• Qu’est-ce que le paradoxe de Fermi ?
• Pourquoi n’a-t-on jamais trouvé de traces d’extraterrestres ?
• Combien de galaxies existe-t-il dans l’Univers ?

FAQ sur les exoplanètes et les planètes du système solaire