EXOPLANETES1Planètes hors du Système solaire, les exoplanètes sont enfin découvertes. La liste ne cesse de s'allonger. La grande Aventure commence et les méthodes se développent.mise à jour le 8 octobre 2004 Pour rechercher dans cette page, sinon voir "recherche" dans le menu déroulant . L'orthographe et les accents ont de l'importance.
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Leurs caractéristiques orbitales
Jean Schneider Observatoire de Paris: http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/catalog-main.phpLes exoplanètes sont des planètes n'appartenant pas à notre Système solaire. Leur découverte récente confirme l'idée que les astronomes avaient de la probabilité de trouver d'autres systèmes solaires, étant donné le nombre d'étoiles. Les quelques exemplaires découverts permettent de mettre en doute la représentation simpliste, que notre Système permettait d'expliquer, du mécanisme de formation. Voici les 3 étoiles des premières exoplanètes : - 51 Peg B
42 al Aujourd'hui, octobre 2004, nous en connaissons plus de 120. Pour mémoire :
L'étoile 51 Peg B est située dans la constellation de Pégase. L'exoplanète fut découverte en octobre 1995 par 2 Suisses (Mayor et Queloz) à l'observatoire de Haute-Provence. C'est en examinant les spectres de 142 étoiles, qu'ils ont remarqué un lent balancement régulier d'une raie sur cet échantillon. L' exoplanète ainsi découverte tourne autour de son étoile à 7,5 millions de km en 4,23 jours, l'étoile tournant sur elle-même en 30 jours comme le Soleil. Pour mémoire, Mercure à 50 millions de km du Soleil, tourne en 88 jours. La période orbitale est si stable, qu'elle est connue à 4 décimales. Cela confirmait bien un phénomène de mécanique céleste et non pas la pulsation de l'étoile. Sa température de surface est estimée à 1200 °C et sa masse la moitié de celle de Jupiter. Son étoile, 51 Peg B, a un diamètre apparent de 10° soit un diamètre de 20 fois celui du Soleil. Cela explique la température élevée de surface. Quant aux 2 autres, elles furent découvertes par les américains Marcy et Butler. Gatewood en a découvert une autour de Lalande 21185 qui est à 2,5 UA de son étoile. Pas de confirmation. La 8e autour de 16 Cyg B possède une orbite très excentrique, variant de 1 à 4,5. Elle oscillerait entre Vénus et Mars. Elle doit connaître de très grandes variations de température. Sa masse serait de 1,5 fois Jupiter. Des anomalies que la théorie excluait, sont apparues. Ainsi l'habitude de dire que les planètes géantes se forment loin de l'étoile est battue en brèche par 51 Peg B, de même que la théorie des orbites circulaires ne prévaut pas pour 16 Cyg B, ni pour les planètes de upsilon Andromède (upsAnd)
Rechercher une planète comme la Terre autour d'une étoile revient à vouloir chercher une tête d'épingle à côté d'un phare de moto allumé, situé à quelques km de nous. Optiquement ce n'est pas à la portée des moyens actuels. Par contre, la mécanique céleste a créé d'autres moyens permettant de déceler un astre perturbateur autour d'une étoile. Certes c'est délicat, mais faisable. Ainsi pour un système solaire situé à 30 al, sa "Jupiter" est 100 millions de fois moins brillante que son "soleil" et en est séparé par ½ seconde d'arc soit une pièce de 10 centimes à 4 km. A titre d'exemple, la Terre est 5 milliards de fois moins brillante que le Soleil et se trouve située entre lui et Jupiter.
http://library.thinkquest.org/29033/begin/barycenter.gif Les lois de Kepler prédisent que 2 corps liés par la gravitation tournent chacun autour du centre de masse O du système qu'ils forment. Le centre de masse se trouve proche du corps le plus massif. En décrivant une ellipse autour de ce point, l'étoile s'approche ou s'éloigne de nous. Prenons l'exemple de Jupiter et du Soleil. Jupiter orbite en moyenne à : a = 778,3 millions de km du Soleil à la vitesse de 13 km/s. Sa masse Mj est de 1,9.1027kg, tandis que celle du Soleil Ms est de 2.1030kg. La constante de gravitation K a pour valeur: 6,6873.10-11.m3.kg-1.s2.
La vitesse maximale Vmax
du Soleil en orbite autour du centre O
, ce qui donne pour le Soleil une vitesse radiale de 13 m/s. La Terre par contre n'introduit qu'une perturbation de 9 cm/s. La période P a pour formule:
Mais pour détecter la vitesse radiale Vmax, l'angle i, formé avec la perpendiculaire au plan de l'orbite du système étoile-planète, ne doit pas être nul (vu de face). Ainsi la masse minimale devient :
Cela se traduit par un effet similaire entre une planète peu massive et une très massive. On se rend compte que si l'angle est inconnu, il est bien difficile de découvrir des valeurs exactes.
La détection d'exoplanètes est la recherche de planètes autour d'étoiles autres que le Soleil. Plusieurs techniques différentes ont été utilisées. Heureusement que les exoplanètes se trahissent en perturbant le mouvement de leur étoile.
L'astronomie infra-rouge permet de voir les poussières. Le contraste de ces objets froids y est plus important que dans le rayonnement visible. Le télescope ISO peut ainsi voir des objets invisibles par d'autres méthodes, comme des planètes. La combinaison de tous ces moyens augmente les chances de découvertes. L' La photométrie, qui mesure la quantité de photons en provenance de l'étoile autour de laquelle peut tourner une planète. Si celle-ci s'interpose entre l'astre et l'observateur, le signal va fléchir. Pour une planète géante la variation d'éclat sera de 1% et pour une planète tellurique de 0,01% . Mais avant de pouvoir confirmer, il faut attendre le passage suivant. Dans le cas de Jupiter, c'est 11 ans. L'effet de
La plupart des étoiles autour desquelles furent découvertes des planètes géantes, montrent un excès significatif d'éléments lourds dans leur atmosphère, par rapport à la majorité des étoiles de l'environnement solaire. Les indications sur le taux anormal de cette chimie stellaire dotée de planètes géantes nous permet de croire en une meilleure compréhension du mécanisme de formation des systèmes planétaires. Les planètes vont proliférer. Mais en fait elles ne seront que signalées. Pour les décrire il faudra déployer des moyens d'une autre nature, par exemple repérer les raies de l'ozone ou celle du méthane pour déceler une activité chimique élaborée pouvant être reliée à de la matière vivante, genre algues ou plantes. L'étude d'alpha du centaure est un exemple de ce qui sera fait.
L'unité de masses utilisées pour les exoplanètes est 1 masse jovienne = 3,35 masses saturniennes = 318 masses terrestres, la masse de Saturne = 95 masses terrestres. Alors que toutes les planètes géantes de notre Système solaire ont des orbites circulaires, la plupart de celles des exoplanètes, qui ont été détectées, ayant des périodes en mois ou années, sont allongées. L'origine de ce phénomène est débattu actuellement. |
Extraordinaire, des astronomes US viennent d'assister (fin 1999) au transit d'une exoplanète devant son étoile, HD209458. Cette étoile, dans la constellation de Pégase est située à 153 al de nous. Elle a la taille, l'âge et la température de notre Soleil. La masse de cette exoplanète est de 63% de celle de Jupiter, tandis que son diamètre est 60% supérieur. C'est une boule de gaz. Sa densité est estimée à 0,2 g/cm³. Sa température de surface serait de 1800°C. Très proche de son étoile, elle orbite en 3,523 jours. Elle est proche de 51 Pégasi. A partir de cette découverte, on entrevoit la possibilité qu' une étoile sur deux possède des planètes. Cette possibilité confirme bien l'existence de milliers de planètes, ce qui avait déjà été entrevu avec la découverte d'une planète autour d'une naine rouge. Cette naine rouge, Gliese 876 (GJ876), découverte par l'Observatoire de Haute-Provence, se trouve à 15 al de nous. Si les naines rouge, qui sont la population d'étoiles la plus importante, en possèdent, alors, le phénomène "planète" est une banalité. Il y a 200 milliards d'étoiles dans notre Galaxie et des milliards de galaxies. En 3 ans notre connaissance est passée de nulle à satisfaite. Aujourd'hui il est acquis que les planètes existent ailleurs que dans le Système Solaire. Pourtant cette découverte ne concerne qu'un cercle restreint de spécialiste. Ce sont des nouveaux mondes que l'homme va pouvoir découvrir. Autant nos contemporains s'emballent pour des hypothétiques extraterrestres, autant pour ce qui est, au combien extraordinaire, ils boudent le fait scientifique. D'ailleurs les médias font la sourde oreille sur ces découvertes. Dommage.... 25 janvier 2000 GJ3021 La
planète
a été détectée par la vitesse radiale. Elle a une masse de 3,32 Jupiter. Son
1/2 grand axe fait 0,49 UA, tandis que sa
période orbitale est de 133,82 ±2 jours . Quant à l'excentricité, elle est de
0,505±0,018.
Le 14 fev 2000 HD12661 La
planète
a été détectée par la vitesse radiale. Elle a une masse de 2,83 Jupiter. Son
1/2 grand axe fait 0,789 UA, tandis que sa
période orbitale est de 264,5 jours. Quant à l'excentricité elle est de 0,33. Le 9 fev 2000 HD89744 La
planète
a été détectée par la vitesse radiale. Elle a une masse de 7,2 Jupiter. Son
1/2 grand axe fait 0,88 UA, tandis que sa
période orbitale est de 256 jours ± 0,7. Quant à l'excentricité, elle est de
0,7±0,2. upsilon And (UpsAnd) uAnd
La
brillante u
Andromède était auparavant connue pour avoir un balancement périodique de
4,6 jours et ceci en accord avec un compagnon orbitant à 0,059 UA (UpsAndb). |
30 mars 2000. Une nouvelle grande découverte vient d'être effectuée par les chercheurs américains de l'équipe Marcy et Butler, avec le Keck telescope. Ils ont découvert 2 planètes de 0,2 masse de Jupiter à proximité des étoiles HD46375 et HD16141 (79 Céti). Ainsi la liste s'allonge. L'existence de planètes inférieures à la taille de Saturne , renforce l'idée que la création de planètes est un phénomène courant et qu'elles naissent par accrétion des poussières se trouvant autour d'une étoile. Cette théorie vieille de plusieurs décennies se trouve ainsi renforcée et l'on s'attend à trouver des planètes plus petites. Maintenant l'équipe de Marcy parle du sommet d'un iceberg que nous apercevons aujourd'hui. L'équipe en est à sa 21ème découverte.Leur rotation rapide autour de leur étoile a permis la découverte. La planète de HD46375 tourne en 3 jours et celle de HD16141 en 76 jours. L'année y est vraiment très courte. Elles sont probablement constituées d'hydrogène et d'hélium plutôt que de roches. Leur température devrait être élevée, de l'ordre de 800 à 1000 degrés. Elles se sont probablement formées loin de leur étoile où elles ont récupéré leurs gaz, puis ont migré vers l'étoile parent. La planète de HD46375 se trouve a 5 millions de km de son étoile. L'ensemble se trouve dans la Licorne (entre le Petit Chien et le Grand Chien) et à 109 al de nous. La planète de HD16141 se trouve à 50 millions de km de son étoile. L'ensemble se trouve dans la Baleine et à 117 al de nous. Il semble certain que dans un rayon de 300 al, d'autres planètes seront découvertes parmi les 1100 étoiles répertoriées.
30 mars 2000 HD46375 La
planète
a été détectée par la vitesse radiale. Elle a une masse de 0,249 (±
0,03) Jupiter, soit 80% de Saturne. Son
1/2 grand axe fait
0,041 UA, tandis que sa période orbitale est de 3,024 ±0,0005 jours . Quant à
l'excentricité, elle est de 0,04 ±0,04. 30 mars 2000 HD16141 (79 Céti)
La
planète
a été détectée par la vitesse radiale. Elle a une masse de 0,215 (±
0,03) Jupiter. Soit 70% de Saturne. Son
1/2 grand axe fait 0,35 UA, tandis que sa
période orbitale est de 75,82 ±0,4 jours . Quant à l'excentricité, elle est de
0,28 ±0,15.
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