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- Mise à jour le 13 Janvier 2013
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- CONFÉRENCE
«LES PLANÈTES EXTRA SOLAIRES :
- LA DIVERSITÉ DES
NOUVEAUX MONDES»
- Par Alain
LECAVELIER DES ÉTANGS Astrophysicien IAP
- Organisée par l'IAP
- 98
bis Bd Arago, Paris 14ème
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- Le mardi 8 Janvier
2013 à 19H30
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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
- Vidéo de la conférence par le CERIMES
disponible sur leur site quelques jours après (le CERIMES propose aussi
toutes les vidéos des conférences IAP) :
voir : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/institut-dastrophysique-de-paris-iap.html
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- BREF COMPTE RENDU
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- Daniel Kunth (à gauche) présente notre conférencier
de ce soir, Alain Lecavelier des Étangs, depuis 20 ans, astrophysicien à
l’IAP.
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- Il a passé sa thèse avec Alfred Vidal Madjar,
grand spécialiste aussi des exoplanètes, que nos lecteurs connaissent
bien.
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- Puis il passe quelque temps en Inde dans le
domaine de la radioastronomie et ensuite se retrouve à Baltimore au GSFC.
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- Enfin il retourne en France à l’IAP vers
1992.
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- Il a publié notamment cet intéressant ouvrage :
- Le
ciel et les étoiles sans complexe.
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- Le système solaire comprend deux types de planètes :
- ·
Les telluriques près du Soleil
- ·
Les géantes gazeuses loin du Soleil
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- On pensait trouver des planètes extra solaires
suivant cette architecture, or il semble que les exoplanètes découvertes
à ce jour présentent une extrême diversité par rapport à ce schéma.
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- On a découvert à ce jour officiellement plus
de 850 planètes extra solaires ou exoplanètes, dont une grande partie
appartenant à un système planétaire de plusieurs planètes. Certaines
font aussi partie d’un système solaire multiple.
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- Un brin d’histoire à propos des exoplanètes.
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- La première exoplanète a été probablement
trouvée en 1992 autour d’un pulsar (étoile à neutrons tournant très
rapidement et émettant un fort signal radio).
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- Sa présence en effet joue sur la position du
pulsar par rapport à son axe de rotation (planète et pulsar tournent en
fait autour de leur centre de masse) et influe sur la fréquence détectée
du pulsar (effet Doppler, voir diagramme coin inférieur droit de l’image)
révélant ainsi la présence d’une (ou plusieurs planètes).
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- Mais comme cette planète tourne autour d’une
étoile un peu particulière, on date plutôt la première exoplanète détectée
de 1995 avec la
découverte de Peg 51B par Michel Mayor et Didier Queloz à l’Observatoire
de Haute Provence.
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- Une surprise : la période de révolution
est de 4,2 jours (0,005 UA) ! La masse : 0,5 Jupiter
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- Un schéma tout à fait différent de notre bon
vieux système solaire.
- Pourquoi ??
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- Un phénomène semble expliquer cela en grande
partie : la
migration des planètes géantes.
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- Les planètes géantes se forment loin de leur
étoile, et la seule façon d’expliquer qu’elles sont détectées
beaucoup plus près, est qu’elles aient migré au cours du temps.
- Cette migration serait produite par des
interactions gravitationnelles entre la planète géante qui vient de se
former et le disque protoplanétaire (gaz et poussières). Ce disque
« ralentit » la planète et la fait se précipiter en spirale
vers son étoile.
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- Mais alors, une grande question : pourquoi cela ne s’est il pas produit dans le
système solaire ?
- Mystère, on pense que cela tient au fait
qu’il y a deux planètes géants chez nous (Jupiter et Saturne) qui
entrent elles aussi en interaction entre elles (résonance).
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- La présence de telles planètes si proches de
leurs étoiles pose la question de savoir si à cause de leur position,
elles ne pourraient pas s’évaporer ?
- Et bien oui, Hubble semble l’avoir détecté
sur une planète qui a été baptisée Osiris (de son vrai nom : HD
209458B) et qui orbite son étoile en 3 jours.
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- Voir
cette animation où l’on voit la
planète passer devant son étoile.
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- De telles planètes gazeuses, peuvent après évaporation
devenir solides (et plus petites bien sûr), ce sont donc, des résidus d'évaporation.
On les dit "chtoniennes",
la racine de cet adjectif est la même que pour autochtone.
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- LA
GRANDE DIVERSITÉ DES EXOPLANÈTES.
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- Les planètes extra solaires qui ont une masse
comprise entre 2 et 10 masses terrestres peuvent appartenir à diverses catégories :
- ·
Des mini Neptune
- ·
Des super
Terre
- ·
Des planètes
océan
- ·
Des chtoniennes
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- La sonde
américaine Kepler est à l’origine de nombreuses découvertes de planètes
extra solaires.
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- Examinons quelques unes des récentes découvertes :
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- KEPLER 11 :
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- C’est un système solaire comportant 6 planètes
dont quelques unes probablement rocheuses.
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- L’étoile est du type solaire, située dans
le Cygne, proche de nous, à 2000 années lumière, donc dans notre
galaxie.
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- Le
nouveau système découvert semble
être très « plat » et très serré, il ressemble un peu au nôtre,
sauf que la plupart des planètes sont plus proches de leur étoile que les
nôtres, elles s’inscrivent en effet, pour ainsi dire dans l’orbite de
Mercure.
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- Donc elles ont …chaud !
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- Crédit
image : NASA/Wendy Stenzel
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- KEPLER
47 :
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- Après
la découverte par Kepler d’une étoile binaire (Kepler 16b) avec une planète
orbitant les deux étoiles, Kepler
vient de découvrir Kepler-47b
et 47c, qui sont des planètes orbitant un système de deux étoiles,
mais ce qui est intéressant est le fait qu’une de ces planètes se
trouverait dans la zone habitable (où l’eau liquide pourrait exister) de
ce système binaire.
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- Une
année de 47-c : 303 jours, mais on pense qu’elle est inhospitalière
(géante gazeuse similaire à Neptune).
- (47-b
en 50 jours).
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- Crédit: NASA/JPL-Caltech/T.
Pyle
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- Cette
découverte est intéressante, dans le sens que l’on pensait jusqu’à présent
que des planètes auraient du mal à se former autour d’étoiles binaires,
mais Kepler 47 semble nous prouver le contraire.
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- Toutes
ces récentes découvertes nous font nous poser des questions sur la définition
de la zone habitable, en effet celle-ci dépend du type de l’étoile et si
la planète est synchronisée ou pas.
- Cela
a été le cas pour Gliese
581c notamment, cousine de la Terre.
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- Le
graphique suivant reprend toutes ces hésitations.
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- Au
début (figure de gauche) on pense que 581c est dans la zone habitable,
quelques mois après, on refait les calculs (figure du milieu), 581c est
trop près (rond jaune proche de l’étoile rose) amis 581d serait trop
loin légèrement en dehors de la zone bleue. Puis on réfléchit, on se
dit que 581d étant très proche de son étoile, est comme la Lune
synchronisée avec celle-ci ; cela change les conditions et Gliese
581d pourrait être dans la zone habitable (figure de droite).
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- ATMOSPHÈRE DES EXOPLANÈTES.
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- Le
passage d’une planète extra solaire devant ou derrière son étoile,
donne des indications sur son atmosphère. Lors de ce transit on voit la
signature de son atmosphère.
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- C’est
ce qu’a observé le télescope spatial en IR Spitzer avec la
planète HD 189733b
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- Cette
planète est du type Jupiter chaude et est si proche de son étoile
que sa période orbitale est de deux jours !
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