Les planètes géantes

Ce qu'on voit d'une géante, ce n'est jamais elle — c'est le sommet de ses nuages. Et ces sommets sont le théâtre d'une chimie spectaculaire. Les bandes colorées de Jupiter, ces rubans ocre, blancs et bruns qui font sa signature, sont des courants atmosphériques tournant à des vitesses différentes, séparés par des zones de turbulence où se forment des nuages d'ammoniac. La Grande Tache rouge, un anticyclone plus large que la Terre, tourne sur elle-même depuis au moins trois siècles qu'on l'observe.

Saturne paraît plus douce, plus pâle, parce qu'une brume d'altitude estompe ses bandes. Mais sous cette apparence tranquille soufflent des vents parmi les plus rapides du Système solaire, et son pôle nord abrite un étrange motif hexagonal, un courant-jet dessinant un hexagone presque parfait que personne n'avait anticipé avant de le voir sur les images des sondes.

Une géante ne vient jamais seule. Chacune traîne derrière elle un véritable système miniature, et le plus célèbre reste les anneaux de Saturne. On a longtemps cru qu'ils étaient uniques ; on sait désormais que les quatre géantes en possèdent, mais que ceux de Saturne sont de loin les plus brillants et les plus larges, faits de milliards de blocs de glace allant du grain de poussière à la maison. Ces anneaux sont probablement jeunes à l'échelle cosmique, et sans doute condamnés à se disperser un jour.

Autour gravitent des dizaines de lunes, et certaines sont devenues des objets de fascination à part entière. Encrenaz s'attarde sur quelques-unes : Europe, l'une des lunes de Jupiter, cache sous sa croûte de glace un océan d'eau liquide ; Titan, la plus grande lune de Saturne, possède une atmosphère épaisse et des lacs de méthane liquide à sa surface ; Encelade crache dans l'espace des geysers d'eau salée. Autant de mondes où l'on cherche aujourd'hui les conditions d'une chimie organique, voire d'une vie possible.

Longtemps, Jupiter, Saturne et leurs voisines ont été les seules géantes connues, un échantillon de quatre objets dont il fallait tout tirer. Depuis le milieu des années 1990 et la détection des premières exoplanètes, le regard a changé. Les premiers mondes repérés autour d'autres étoiles étaient justement des géantes de type jovien — parfois énormes, parfois collées à leur étoile, ces « Jupiter chauds » que rien dans notre Système solaire ne laissait prévoir. D'un seul coup, nos quatre géantes sont devenues les seuls spécimens qu'on peut examiner de près pour comprendre une population désormais comptée par milliers.

C'est tout le sens que donne Encrenaz à leur étude : ces planètes sont un laboratoire grandeur nature. Comprendre comment Jupiter s'est formée, à quelle distance, avec quelle proportion d'éléments lourds, c'est tester les scénarios qui expliquent pourquoi ailleurs les géantes finissent parfois tout près de leur soleil. La composition précise de leur atmosphère — la quantité de carbone, d'azote, d'eau par rapport à celle du Soleil — devient une archive chimique du disque primordial, et chaque molécule mesurée resserre les modèles de naissance planétaire.

Au bout du parcours, les quatre géantes cessent d'être ces points lumineux interchangeables du ciel nocturne. Jupiter et Saturne, gonflées d'hydrogène comme des étoiles qui n'ont pas abouti ; Uranus et Neptune, chargées de glaces et de bleus, tordues par des magnétismes qu'on ne comprend pas. Chacune garde sous sa brume une chimie vivante, un cortège d'anneaux et de lunes, et la trace du disque de matière dont tout le Système solaire est sorti. Encrenaz montre à quel point ces mondes, qu'on croyait inertes, sont en réalité agités et bavards pour qui sait décomposer leur lumière.