“Les exoplanètes ne sont pas une seconde chance”

Comment la terre s’est-elle formée ? Et pourquoi est-il sur sa vie? Ce sont les très grandes questions qui permettent à Tim Lichtenberg de regarder loin dans l’univers. L’astrophysicien de 34 ans – qui est professeur assistant à l’Université de Groningue depuis 2022 – cherche des réponses dans des systèmes planétaires situés à de nombreuses années-lumière. Ici, il explore comment les interactions entre l’intérieur des planètes rocheuses et leurs atmosphères peuvent avoir favorisé un environnement habitable. Dans une interview, Tim Lichtenberg explique pourquoi traiter avec des mondes lointains aiguise notre vision du nôtre.

World of Physics : M. Lichtenberg, avez-vous un télescope ?

Tim Lichtenberg : Non, je n’en ai jamais possédé et j’en regarde rarement. Je peux comprendre que les gens s’enthousiasment pour l’observation des étoiles. Et si vous êtes dans un domaine comme moi, vous devriez déjà le connaître dans une certaine mesure. Mais je suis venu à l’astronomie d’une manière différente.

Alors d’où vient votre enthousiasme ?

Quand j’étais jeune, j’étais déjà intensément préoccupé par des questions philosophiques classiques telles que : “Pourquoi sommes-nous ici ?” ou “Pourquoi le monde, pourquoi l’univers est-il comme il est ?”. Des livres de vulgarisation scientifique – par Stephen Hawking, par exemple – m’ont ensuite montré la voie pour chercher des réponses en physique et en astronomie.

En avez-vous trouvé en recherchant des exoplanètes ?

Au moins je me rapproche. L’énorme augmentation du nombre d’exoplanètes connues nous amène à commencer à comprendre notre Terre par rapport aux autres systèmes planétaires. Espérons que cela nous fournira également des informations sur la façon dont la Terre est devenue une planète capable de vivre. J’ai trouvé un moyen pour moi de travailler sur des questions globales qui sont en principe détachées de la politique, de la société ou des opinions. Bien sûr, l’interprétation et les conséquences des résultats de la recherche y sont toujours liées – mais la nature s’en moque. Bien que cela puisse être intimidant, je trouve très libérateur de penser que nos problèmes culturels n’ont aucun rapport avec l’univers. Et nous en savons si peu ! À l’école et à l’université, le sentiment est souvent véhiculé que nous, en tant qu’humanité, avons déjà accumulé tant de connaissances et pouvons voir à travers tant de choses. C’est le contraire qui se produit : nous comprenons encore si incroyablement peu. C’est une motivation pour moi – il y a tellement de choses à découvrir et à comprendre dans notre univers pratiquement illimité.

Quelles questions spécifiques avez-vous traitées récemment ?

En collaboration avec des collègues, nous avons récemment étudié que les super-Terres intensément irradiées – c’est-à-dire des exoplanètes similaires à la Terre mais légèrement plus grandes – entrent dans un changement climatique sévère. En effet, ils contiennent beaucoup d’éléments volatils : des molécules comme l’eau et le dioxyde de carbone, qui peuvent facilement s’évaporer et former ainsi des atmosphères. Leur effet de serre peut éventuellement faire fondre la surface de la planète – elle est constituée de lave liquide. Nous avons montré que les propriétés des planètes semblables à la Terre que nous avons connues jusqu’à présent s’expliquent, entre autres, par le fait qu’elles contiennent de très grandes quantités d’eau. Ceci est intéressant pour deux raisons : Premièrement, nous montrons comment les molécules qui créent une atmosphère sont distribuées dans les systèmes d’exoplanètes. D’autre part, nous pouvons en apprendre quelque chose sur le passé de notre système solaire. Lorsque ces planètes sont en fusion et extrêmement chaudes – certaines dépassant 1700 degrés Celsius – elles ressemblent à l’état vierge de la Terre primitive à un tournant de son histoire : juste après la collision qui a créé la lune. Nous pouvons donc utiliser ces planètes pour tester certains principes de base de la physique et de la chimie terrestres que nous n’avons pas encore compris à l’échelle planétaire.

De tels résultats sont le fruit de nombreuses heures de travail. À quoi ressemblent vos recherches quotidiennes sur le chemin ?

Je suis généralement assis devant l’ordinateur, j’écris des programmes et j’utilise des simulations physiques et des lois pour décrire les planètes. Aujourd’hui, la plupart des résultats de la recherche sont le fruit d’un intense travail d’équipe. Avec mes collègues, j’essaie de décrire le développement des planètes à travers une interaction constante entre les observations astronomiques et les expériences de laboratoire, à partir desquelles nous déduisons, par exemple, les conditions des roches à l’intérieur des planètes. Nous testons ensuite les théories résultantes par rapport à de nouvelles données. De cette manière, nous découvrons si les planètes telluriques et telluriques – telles que Mars ou Vénus – sont soumises à des lois générales ou si le hasard a une forte influence sur leur développement.

Il y a quelques mois, vous avez été nommé professeur assistant à l’Université de Groningen, ce qui implique généralement de nombreuses tâches de gestion : candidatures, projets, responsabilité du personnel. Trouvez-vous encore suffisamment de temps pour faire des recherches actives vous-même ?

C’est un problème auquel la plupart des collègues scientifiques sont probablement confrontés au plus tard après leur doctorat. Bien sûr, je n’ai pas de comparaison directe, mais je pense qu’il est devenu plus difficile de maintenir l’équilibre temporel entre la recherche et les tâches administratives au cours des dernières décennies, surtout dans le système universitaire. Mais c’est important pour moi. J’essaie de réserver du temps pour faire mes propres recherches et pratiquer et développer des compétences techniques comme la programmation.

Comment entretenir la passion de la recherche ?

Dès que j’ai encore quelques heures ou quelques jours de temps pour ça, je me remets assez rapidement. Cela conserve également ma propre fascination lorsque j’explique mon travail aux gens autour de moi dans des conversations directes. Beaucoup sont très intéressés par le fonctionnement de l’univers, l’origine de la vie ou s’il existe d’autres mondes habités. Et le sujet est présent partout, par exemple à travers les films de science-fiction. Cependant, on ne prend pas toujours au sérieux que ces questions puissent être abordées scientifiquement – et que nous, en tant que société, progressons vraiment dans cette direction.

La science-fiction vous intéresse ?

Sécurisé. Science et science-fiction s’enrichissent mutuellement. Les livres et les films permettent à de nombreuses personnes d’accéder à la découverte de la science. Je lis encore des romans de science-fiction de temps en temps. Parmi les livres scientifiquement, culturellement et philosophiquement intéressants que j’ai lus récemment, citons Seveneves de Neal Stephenson et Children of Time d’Adrian Tchaïkovski.

Dans les deux romans, les gens cherchent fortune dans l’espace ou sur des planètes lointaines, car la terre n’offre plus un environnement digne d’être vécu. Vous-même tweetez activement sur le changement climatique. La préoccupation pour les planètes habitables change-t-elle notre façon de voir la Terre ?

Dans tous les cas. Il est plus qu’étonnant que la terre soit si hospitalière à la vie. Il y a ici un équilibre très délicat. Et mettre la main sur un tel système sans savoir quelles en seront les conséquences à long terme est dangereux. Je ne suis pas un expert du changement climatique de la Terre. Mais les prédictions de collègues qui ont travaillé dans ce domaine pendant des décennies montrent exactement où nous nous dirigeons. La science doit transmettre son consensus à la société. Et lorsque les décideurs agissent contre des preuves très solides, nous avons la responsabilité de communiquer cette information plus fort et plus fort. Car une chose est claire : les exoplanètes peuvent éventuellement nous tendre un miroir et nous montrer le déroulement et les conséquences des processus physiques. Mais ils ne serviront jamais de seconde chance.