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- Mise à jour le 4 Février 2009
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- AMA09
- Conférence de
Michel MAYOR sur
"UNE MULTITUDE DE MONDE : PLANÈTES EXTRA SOLAIRES"
- UNESCO
PARIS 15 JANVIER 2009
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- Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec
plus de résolution peuvent m'être
demandées directement)
- Les photos des slides sont de la présentation
de l'auteur. Voir les crédits
des autres photos et des animations si nécessaire.
- D'autre part le site de l'AMA09 m'a fait
l'honneur de mettre quelques unes de mes photos en ligne dans
un diaporama.
- Je signale que tous
les discours et toutes les conférences ont été filmées et sont
disponibles en vidéo
sur ce site.
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- REMARQUE : Les comptes rendus des conférences
sont mis en ligne au fur et à mesure
- Vous vous en apercevrez en allant voir la
page du compte rendu général de temps en temps à l'index
"conférences",
je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
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- BREF COMPTE RENDU
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- Michel Mayor est astronome à l'Observatoire de
Genève, il a en 1995 avec son collègue Didier Queloz découvert à
l'Observatoire de Haute Provence la
première exoplanète par la méthode des vitesses radiales; c'était
Peg 51.
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- (Il nous
a raconté cette aventure à l'IAP il y a quelques années).
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- Il nous parle de nouveau de son domaine de prédilection
: les autres mondes, les planètes extra solaires.
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- L'idée de l'existence d'autres mondes est
ancienne, on se souvient qu'Épicure dans sa lettre à Hérodote, parlait du
nombre infini de mondes dans l'Univers.
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- Ce n'est seulement qu'à partir des années
1940 que l'on envisagea qu'il y avait de nombreux autres systèmes solaires
dans notre galaxie, nombre lié à la quantité d'étoiles dans celle-ci.
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- LA
FORMATION DES PLANÈTES.
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- Les planètes sont les sous-produits de la
formation d'étoiles , elles se forment à partir d'un
disque d'accrétion.
- Ces disques d'accrétion sont visibles comme
ceux ici, détectés dans la nébuleuse d'Orion et imagés par le télescope
spatial Hubble.
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- On suppose que la formation de planètes est
similaire pour tous les systèmes stellaires, ce qui voudrait dire que le
nombre de planètes extrasolaires dans notre Galaxie est probablement
immense.
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- On célèbre aussi cette année, le quarantième
anniversaire de l'idée proposée par Victor
Safronov en 1969 sur justement, la formation de planètes à partir
d'accrétion de poussières et de petits corps localisés dans des disques
protoplanétaires..
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- LA
DÉCOUVERTE DE PLANÈTES EXTRASOLAIRES.
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- Les 15 dernières années ont été la grande période
de découverte de planètes extrasolaires, et une très grande diversité de
types de planètes a été a mise en évidence
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- Il semble que notre système solaire ne soit
pas l'exemple typique de telles planètes.
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- La méthode de détection la plus connue et
avec laquelle la première exoplanète a été découverte, est une méthode
indirecte: celle des mesures
de vitesse radiale.
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- En effet les planètes ne tournent pas autour
de leur étoile aussi simplement, en fait, planètes et étoiles tournent
ensemble autour de leur centre de masse (généralement très proche du
centre de l'étoile).
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- C'est ce léger mouvement décentré (wobble en
anglais) que l'on détecte grâce à l'effet Doppler sur les signaux. On détecte
une vitesse, ou plutôt une variation de vitesse, quantité qui est extrêmement
faible.
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- Par exemple, détecter le mouvement dû à la
planète Jupiter par rapport au Soleil revient à mesurer 12m/s, mais pour
notre planète la Terre, la quantité à mesurer est beaucoup plus faible :
8cm/s seulement!!!
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- C'est par cette méthode qu'a été détectée
la première exoplanète autour de l'étoile Pégase 51 de type solaire,
située dans le carré de Pégase à 42 années lumière de nous, donc très
proche.
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- C'était évidemment une grosse planète (moitié
de Jupiter), de plus très proche de son étoile (0,04UA) donc de période
très rapide : 4,2 jours. C'est le début de la découverte de ce que l'on
va appeler des "Jupiter
chaudes".
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- C'était complètement en désaccord avec le scénario
de formation des planètes géantes.
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- Les planètes géantes, se forment loin de leur
étoiles (plus près de l'étoile il n'y a pas assez de matière dans le
disque pour former une planète géante!), tout le monde semble s'accorder
sur ce point; il faut donc trouver un mécanisme qui les font migrer vers
leur étoile.
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- On pense que ce sont des interactions
gravitationnelles qui sont la cause de telles migrations pendant la période
d'existence du disque d'accrétion, heureusement pour nous , nous dit M
Mayor!
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- Voir ce
site Marcy et Butler les fameux découvreurs d'exoplanètes sur cette
question.
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À
part la période très courte de ces planètes, une très grande surprise
sont les énormes
excentricités des orbites de ces planète que l'on peut voir sur le
graphe ci-contre, qui date de 2007, et n'est pas tout à fait à jour.
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- Dans notre système solaire les 4 planètes géantes
sont sur des orbites presque parfaitement circulaires, notre système planétaire
semble vraiment très différent de tout ce que l'on a trouvé jusqu'à présent.
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- Nos planètes géantes seraient situées sur ce
graphique dans le coin extrême droit inférieur.
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- On doit donc aussi essayer de comprendre
pourquoi les orbites des planètes extrasolaires détectées jusqu'à présent
sont aussi excentriques.
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- Quelques informations statistiques maintenant :
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- ·
La plus petite planète découverte jusqu'à maintenant a une masse
de 4 fois la Terre (0,014 Jupiter)
- ·
La période la plus courte : 1,1 jour
- ·
L'excentricité maximum mesurée a été de 0,93 (cercle = 0)
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- On est maintenant à la recherche de planètes
de type "terrestre", rocheuses, et donc petites.
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- LA
RECHERCHE DE PLANÈTES TERRESTRES.
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- On pourrait les appeler des jumelles de la
Terre.
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- L'intérêt pour la découverte de telles planètes
est multiple :
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- ·
Elles devraient nous aider à comprendre la formation de notre propre
planète.
- ·
Les détections par transit planétaire, permettent aussi d'atteindre
certaines informations sur la planète elle même
- ·
Peut être pourrait-on trouver quel genre d'étoiles sont associées
avec de telles planètes, cela aiderait pour définir les objectifs des
missions futures comme Darwin par exemple.
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- Mais comment détecter de telles petites planètes
: avec un spectrographe encore plus puissant comme par exemple HARPS
: High Accuracy Radial velocity Planet Searcher; c'est un
nouvel outil spectrographique adapté à la recherche de planètes
extra solaires par la méthode des vitesses radiales.
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- Il est monté sur le télescope de 3,6m à La
Silla au Chili; il a une précision de 0,3m/s sur la vitesse radiale.
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- HARPS
a découvert en 2007 une planète de 5
masses terrestres, dans le système stellaire de Gliese 581, système qui
possède (au moins) trois planètes.
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- (Cette planète de type terrestre n'aurait
qu'un rayon seulement 50% plus grand que celui de notre Terre, et serait
donc située dans la "zone habitable" autour de l'étoile Gliese
581, qui se trouve être une naine rouge, étoile très commune dans notre
galaxie.
- Une naine rouge est plus froide que notre
Soleil (celle-ci a une masse égale à un tiers de notre Soleil et une
luminosité 50 fois plus faible), la zone habitable est donc située plus près
de l'étoile, c'est le cas de cette planète baptisée Gliese 581c (il y en
a deux autres) qui tourne près de son étoile à 0,07 UA en 13 jours! )
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Si
on s'intéresse à la température au niveau de ces planètes, on voit que
lorsque l'étoile est petite (genre naine rouge), on peut en être proche et
avoir des températures compatibles avec une éventuelle vie.
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- Sur diagramme, on a représenté la zone
habitable (où l'on trouve l'eau sous ses trois formes physiques) en
bleu, on remarque qu'une des planètes du système de Gliese 581 est à la
limite.
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- Notre système solaire est situé dans la
partie supérieure, trois planètes se trouvent dans la zone habitable : Vénus
(près du bord) la Terre et Mars.
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- Qu'en est-il avec de vraies jumelles de la
Terre?
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- Il faudrait trouver des planètes de la taille
de la Terre et si possible à une distance grande par rapport à son étoile.
- C'est un problème beaucoup plus difficile à résoudre.
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- Avons-nous des raisons de croire que de telles
planètes existent?
- Pour cela, il faut croire la théorie et les
simulations mathématiques.
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- De nombreuses équipes scientifiques se
penchent sur ce problème, notamment celles de Mordasini,
Benz, Alibert et Lin
,Ida
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- Et les résultats de ces simulations nous
donnent à croire qu'il
existe une énorme quantité de ces planètes de petite masse, qui
restent encore à découvrir.
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- Comme déjà dit, ces mesures sont difficiles,
car l'étoile elle-même peut perturber la précision de mesure, avec par
exemple des variations de son champ magnétique.
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- Néanmoins, aujourd'hui, nous avons un bon
tiers des planètes découvertes par HARPS, qui sont de faible masse qui
peuvent être des Super Terres ou des Neptune.
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- LES
DÉCOUVERTES PASSÉES.
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- Voici un graphe qui résume les découvertes
des exoplanètes.
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- En horizontal, on trouve l'année de la découverte,
et en vertical la masse de la planète.
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- On voit que plus on avance dans le temps et
plus les instruments deviennent performants, les masses découvertes sont de
plus en plus petites.
- On a représenté les planètes terrestres par
des traits bleus. Les points verts sont des planètes autour d'étoiles à
neutrons.
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- En extrapolant les résultats, on pense pouvoir
être en mesure de trouver des planètes de la taille de la Terre vers 2010.
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- LES
PLANÈTES EXTRASOLAIRES DÉTECTÉES PAR TRANSIT.
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- Cette méthode de transit (éclipse) pour des
planètes à courte période, est intéressante car on peut ainsi atteindre
certaines caractéristiques de la planète comme on le voit sur la diapo
ci-dessus à droite.
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- En 1999, on découvrit le premier transit
exoplanétaire c'était autour de l'étoile HD
209458.
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- Mais depuis le sol nous sommes limités par
l'atmosphère, les prochaines grandes découvertes se feront naturellement
à partir de l'espace et notamment avec
la mission Corot.
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- On obtient aussi des informations sur la planète
lors
de l'éclipse secondaire, quand la planète passe derrière l'étoile.
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- Bientôt une autre mission très ambitieuse
sera lancée : Kepler.
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- EN
CONCLUSION.
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- Ce diagramme représente en abscisse le log de
la masse des planètes par rapport à la masse terrestre et en ordonnée le
rayon, toujours par rapport au rayon terrestre.
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- On voit les différentes zones de planètes :
- ·
les planètes terrestres dans le disque bleu
- ·
les planètes gazeuses du style Neptune en vert
- ·
les planètes géantes gazeuses comme Jupiter en rose
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- Les courbes représentent où devraient se
situer des planètes en Fer pur (rouge), en roches (bleu) , en glace (en
bleu au dessus) et même en H et He (courbe bleue du haut du graphique).
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- On a positionné sur ce graphe, des exoplanètes
déjà découvertes, notamment, une qui tombe dans le domaine des Neptune,
notamment GJ436b.
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- De nouvelles techniques permettent de combiner
maintenant les méthodes de vitesse radiale et de transit afin d'atteindre
plus de paramètres (masse, densité , rayon…) concernant l'exoplanète
considérée.
- C'est
de l'exobiologie comparée.
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- Les transits secondaires permettent, eux, d'accéder
à des mesures de température.
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- La prochaine étape, sera la détection de la vie sur des planètes extrasolaires.
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- Mais comment détecter la vie alors que l'on
est certain que l'on ne pourra jamais mettre les pieds sur de telles planètes?
La chimie est la solution.
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- On connaît la signature chimique des
principales molécules concernées par la vie; il "suffit" de les
rechercher.
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- POUR ALLER PLUS LOIN.
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- Michel Mayor a mis sa
présentation enligne sur Internet en format pdf.
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- Les
planètes extra solaires : par R
Ferlet Dr recherche CNRS le 14 Dec 2005 à la SAF
-
- Présentation ppt sur la
formation d'étoiles et de planètes en anglais.
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- Le site de recherche
d'exoplanètes de l'Université de Californie.
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- La recherche d'autres Terres, Planetquest
de la NASA. Très complet.
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- Corot
vient de découvrir la plus petite
exoplanète à ce jour.
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- Sur ce site les
archives concernant les exoplanètes
:
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- Découvertes et
recherche d'Exoplanètes :
- o
Keck
: .une planète tourne autour de AUMic (33al) (19/08/2004)
- o
Exoplanètes
: une nouvelle sorte de planète découverte. (08/09/2004)
- o
La
plus petite exo-planète découverte (10/09/2004)
- o
Première
photo d'une planète extra solaire? (17/09/2004)
- o
Une
première mondiale : Spitzer vient de voir des exoplanètes! (25/03/2005)
- o
Exoplanètes
: Emmanuel Jehin avait raison, c'était l'ESO, bravo!!!!!!!
(13/05/2005)
- o
Retour
sur la première photo d'exoplanète : Gaël Chauvin nous répond.
(09/06/2005)
- o
Terre
à l'horizon? : Une exoplanète cousine de la notre.
(26/06/2005)
- o
Les
planètes extra solaires : CR de la conférence de R Ferlet à la SAF.
(28/12/2005)
- o
La
mission Corot : CR de la conférence d'Annie Baglin à la SAF (29/01/2006)
- o
Exoplanète,
une découverte majeure : une grosse Terre très loin….(29/01/2006)
- o
Les
exoplanètes : CR de la conférence de M Mayor à l'IAP du 2 Mai 2006 à
l'IAP.
(05/05/2006)
- o
Trois
planètes sinon rien : On vient de découvrir un monde pas si loin du
notre.
(26/05/2006)
- o
Composition
de planètes extra solaires et métallicité : Elles sont liées.
(03/06/2006)
- o
Les
Planemos : Une nouvelle race d'objets célestes
(23/06/2006)
- o
HD
149026b : Une Saturne chaude au grand cœur!
(16/07/2006)
- o
Les
Planemos ont encore frappé : Des jumeaux vus par le VLT.
(15/08/2006)
- o
Une
naine brune survit à une géante rouge : Nouvelle découverte de l'ESO.
(15/08/2006)
- o
Une
nouvelle race de planètes : De la barbe à Papa!
(20/09/2006)
- o
Hubble
: Planète ou étoile ratée?
(20/09/2006)
- o
Spitzer
: Naine brune et planète autour d'une étoile similaire au Soleil.
(20/09/2006)
- o
Sophie
: Remplace Élodie pour chercher les exoplanètes.
(30/09/2006)
- o
Hubble
: Il découvre des candidats planètes extra solaires dans notre galaxie.
(11/10/2006)
- o
Grande
découverte de l'IAP et du LPGN : Une planète-océan gelée!
(11/10/2006)
- o
Spitzer
: Le jour et la nuit sur une exoplanète.
(19/10/2006)
- o
Corot
: L'Europe attend le départ.
(20/12/2006)
- o
COROT
: En route pour les planètes extra solaires.
(03/01/2007)
- o
Corot
: Succès de la première lumière.
(25/01/2007)
- o
Gliese
581c : Une planète habitable dans le voisinage?
(30/04/2007)
- o
Exoplanètes
terrestres : On va les détecter depuis l'espace.
(30/04/2007)
- o
Exoplanètes
: On vient d'identifier H2O sur HD 209458b.
(30/04/2007)
- o
COROT
: Il découvre sa première planète.
(08/05/2007)
- o
Exoplanète
: Première cartographie.
(20/05/2007)
- o
Certains
l'aiment chaude : Une exoplanète torride.
(20/05/2007)
- o
Des
modèles de planètes terrestres : Un nouvel outil.
(04/10/2007)
- o
Spitzer
:.Une Terre en devenir?
(27/10/2007)
- o
Les
planètes et les exoplanètes : Le bulletin du CNES sur le sujet.
(12/11/2007)
- o
Exoplanètes
: 5 planètes autour d'une étoile.
(05/12/2007)
- o
Corot
: Près d'un an en orbite.
(05/12/2007)
- o
Les
planètes extra solaires : CR de la conf de R Ferlet de l'IAP à la SAF
(Planétologie).
(24/12/2007)
- o
Gliese
581 d : Cette planète extra solaire serait habitable?
(24/12/2007)
- o
Corot
: Premiers résultats après un an en orbite.
(24/12/2007)
- o
À
la recherche des autres Terres : CR de la conférence IAP de F Bouchy.
(28/01/2008)
- o
Sophie
: 5 nouvelles exoplanètes en transit détectées.
(19/04/2008)
- o
Trois
"Super Terres" découvertes : Michel Mayor a encore frappé!
(19/06/2008)
- o
Corot
: De plus en plus petit!
(30/07/2008)
- o
Une
découverte de Hubble : Molécules organiques sur une exoplanète.
(30/07/2008)
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Corot
et exoplanètes par Claude Catala : CR conférence SAF 13 Nov 2008 ;
(29/11/2008)
- o
Hubble
:.Il voit de ses propres yeux une exoplanète pour la première fois au
monde.
(29/11/2008)
- o
Corot
: Des détails sur Corot-Exo-3b.
(29/11/2008)
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Hubble
:.Il trouve du CO2 dans l'atmosphère d'une exoplanète.
(19/12/2008)
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- Bon ciel à tous
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- Jean Pierre Martin
- www.planetastronomy.com
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