Le Soleil n'est pas seulement une source de chaleur, c'est aussi la plus grande lentille du système solaire. Sa gravité courbe les rayons lumineux, comme du verre, les rassemblant en un anneau brillant bien au-delà de l'orbite de Pluton. Si la lumière d'une planète lointaine tombe dans cet anneau, les astronomes pourront reconstituer son portrait — non pas un point, mais une carte avec des détails de surface. C'est exactement cette approche que les auteurs de la nouvelle étude ont calculée, en modélisant l'observation d'une planète semblable à la Terre autour d'une étoile à 30 parsecs (environ 98 années-lumière) de nous.
Le télescope devrait s'éloigner à 650 unités astronomiques du Soleil — 16 fois plus loin que Pluton. Là, il verrait la lumière de la planète s'étirer en anneau d'Einstein — un cercle arc-en-ciel où se mélangent toutes les couleurs, de l'ultraviolet à l'infrarouge. En scannant cet anneau pas à pas (128 sur 128 points) et en décomposant la lumière en 128 nuances, on peut assembler un cube de données tridimensionnel : luminosité, couleur et temps. À partir de là, on reconstruit où se trouvent l'océan, la terre ferme et les nuages sur la planète.
Le principal ennemi d'une telle prise de vue n'est pas la distance, mais la couronne du Soleil lui-même. Elle brille des millions de fois plus fort que la planète recherchée. Il faudrait accumuler le signal sept fois plus longtemps si l'on ne connaissait pas la forme exacte des distorsions causées par la lentille. Les auteurs ont montré que si l'on mesure à l'avance comment la gravité du Soleil modifie l'image, on peut réduire le temps d'observation de près de trois fois. Au lieu de dizaines d'années, quelques années de travail d'un télescope automatique suffiraient.
Ce n'est pas une condamnation de la mission, mais plutôt un croquis d'ingénierie. D'abord, il faut apprendre à obtenir simplement des images et des cartes grossières. Une spectroscopie complète de chaque région exigera l'enregistrement simultané de toutes les couleurs, un étalonnage de précision et la vérification de chaque étape du traitement. Mais si l'on surmonte ces défis, la lentille gravitationnelle du Soleil ouvrira la voie à la lecture des cartes climatiques et à la recherche de biosignatures sur des planètes qui, aujourd'hui, ne sont visibles que comme de pâles points.
Pour atteindre le foyer de la lentille gravitationnelle solaire à 650 ua, la sonde la plus rapide, Voyager 1, mettrait près de 300 ans — elle parcourt environ 3,6 ua par an.
L'idée d'utiliser le Soleil comme lentille pour observer les exoplanètes rappelle l'intrigue du roman « Solaris » de Stanislas Lem, où l'océan de la planète devenait lui-même un instrument optique géant.