Ce 20 septembre 2012, le télescope spatial Hubble a observé un passage rare de Vénus devant le Soleil en visant... Jupiter ! Cette observation audacieuse doit aider les astronomes à sonder l'atmosphère des planètes extrasolaires de type terrestre.

Baisse d'éclat

Lorsqu'une planète de la taille de la Terre passe devant son étoile (transit), elle provoque une baisse d'éclat apparent d'environ 0,01% qui trahit le petit corps. Les astronomes savent mesurer cette variation et s'en servent pour découvrir de nouvelles planètes extrasolaires (avec par exemple le satellite Kepler). Mais ils préparent déjà la prochaine étape : est-il possible, en analysant finement cette baisse de luminosité, de détecter voire d'étudier l'atmosphère très fine de ces planètes terrestres ? En pointant Jupiter la semaine dernière, c'est la question à laquelle l'astrophysicien américain Glenn Schneider et ses collègues (dont quatre Français) ont cherché à répondre.

Lors de ses récents transits vus depuis la Terre, l'atmosphère de Vénus a présenté une amplification d'éclat. Celle-ci existe-t-elle encore lorsqu'on observe le phénomène de loin ? Ce serait une excellente nouvelle pour l'étude des atmosphères exoplanétaires. Crédit : J. Lodriguss/C&E Photos

Jupiter est un miroir

Le principe de l'expérience est simple. Le 20 septembre, pendant 9 h et 42 min, le Soleil, Vénus et Jupiter sont restées alignés. Autrement dit, vu de Jupiter, Vénus est passée devant le Soleil. Si nous avions disposé d'un télescope sur (ou autour) de Jupiter, nous aurions pu observer directement ce passage, comme celui dont nous avons profité sur Terre les 5 et 6 juin 2012. Ce n'est pas le cas, mais heureusement Jupiter est un miroir...

L'observation du 20 septembre 2012 est une prolongation d'une expérience tentée le 6 juin dernier, avec la Lune dans le rôle de Jupiter (cf. C&E n°505, p.14). Celle-ci n'a pas fonctionné à cause d'une méthode de pointage inadaptée pour un objet aussi rapide que la Lune. Crédit : O. Hodasava/Nasa/C&E

L'éclat de la géante gazeuse n'est en effet rien d'autre que l'éclat du Soleil, partiellement réfléchi vers la Terre ! La mesure d'une minuscule baisse d'éclat de Jupiter revient donc à observer celle du Soleil lorsqu'il est en partie masqué par Vénus.

Une mesure délicate

Evidemment, « il s'agit d'une mesure délicate, pour laquelle l'essentiel du travail revient à anticiper ou compenser ce qui pourrait polluer le signal du transit » explique Glenn Schneider. L'analyse des données d'observation de Hubble, qui devrait prendre plusieurs mois, doit ainsi tenir compte de la variation d'éclat du Soleil pendant ces 9h42, de l'évolution des nuages de Jupiter (plus ou moins réfléchissants), du passage dans le champ de Hubble de petits satellites, etc...

Un transit de la Terre en 2014

Au final, les astronomes espèrent atteindre une précision d'un millionième sur la mesure de la luminosité de Jupiter pendant le transit de Vénus. Si elle est atteinte, elle devrait permettre de déceler l'atmosphère de la petite planète. Et dans ce cas, il sera possible de comparer le signal reçu avec celui d'un autre transit prévu sur Jupiter : celui de la Terre, le 5 janvier 2014 ! L'atmosphère d'une planète « vivante », lors d'un transit, se distingue-t-elle de celle d'une planète morte ?

Hubble a observé Jupiter dans deux longueurs d'onde pendant le transit de Vénus du 20 septembre 2012. Ici, une vue réalisée dans le rouge. Crédit : G. Schneider et al./NASA/HST/ESA

La sonde Cassini va observer Vénus

« Nous avons beaucoup de chance de pouvoir faire ces expériences pendant la période d'activité de Hubble, souligne en tout cas Glenn Schneider. Il est le seul à en être capable et les prochains transits de planètes terrestres vus de Jupiter n'auront pas lieu avant 2024 et 2026. » L'équipe s'apprête tout de même à saisir une autre opportunité : le 21 décembre 2012, Vénus passera à nouveau devant le Soleil, mais cette fois vu depuis Saturne... Il a déjà été décidé que la sonde Cassini n'en raterait pas une miette.