D’autres systèmes solaires dans l’Univers !

Clément BaruteauDoctorant au Service d’Astrophysique du CEA Saclay

D’autres systèmes solaires dans l’Univers !

L’Homme dans le Système Solaire

A la recherche d’autres Mondes

Formation et migration planétaire

Soleil et Lune: un couple divin

Premiers pas sur la Lune le 20 juillet

1969

Le Soleil et ses colères

Mars, planète sœur de la Terre

Larousse, 1925

De l’eau sur Mars?

Jupiter, poids lourd du Système Solaire

Sonde Cassini, 2004

Huygens, 1676

Les « Oreilles » de Saturne

La vision du SystèmeSolaire de PTOLEMEE(~90-168)

La vision du SystèmeSolaire aprèsCOPERNIC (1473-1543)

Les planètes découvertes par instrumentation

et… ??

Pluton, la ‘riche’ déchue…

est, depuis le 24 août 2006, une planète naine

« immatriculée » 134340

Les protagonistes du Système Solaire

Les protagonistes du Système Solaire

1 ua = 150 millions de km

≈5 ua

L’apparente simplicité du Système Solaire

Ceinture de Kuiper

≈50 ua

1 ua

L’apparente simplicité du Système Solaire

1 ua

≈150.000 ua

Proxima du Centaure, à 270.000 ua du soleil (≈1parsec)

Nuage de Oort

L’apparente simplicité du Système Solaire

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L’Homme dans le Système Solaire

A la recherche d’autres Mondes

Formation et migration planétaire

Giordano Bruno (1548-1600)

Il y a d’innombrables soleils et d’innombrables terres,toutes tournant autour de leur soleil comme le font les sept planètes de notre système.

Nous n’en voyons que les soleils parce qu’ils sont les plus grands et les plus lumineux,mais leurs planètes nous restent invisibles parce qu’elles sont petites et peu lumineuses.

Les innombrables mondes de l’univers ne sont pas pires et moins habités que notre Terre.

De L’Infinito Universo e Mundi

Longueur d’onde

Traquer des planètes dans le spectre d’une

étoile

La planète tourne… l’étoile aussi!

QuickTime™ et undécompresseur codec YUV420

sont requis pour visionner cette image.

La danse des raies

Vitesse radiale de l’étoile

QuickTime™ et undécompresseur codec YUV420

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ligne de visée

0

ligne de visée

La mesure de donne la variation vrad de la vitesse de l’étoile le long de la ligne de visée

Planète détectée !!

ligne de visée

La mesure de donne la variation vrad de la vitesse de l’étoile le long de la ligne de visée

Planète détectée !!

Mayor

& Q

uelo

z, 9

5

paramètres orbite planète - masse minimale - distance à l’étoile - période orbitale…

Vra

d

temps

51 Pegasus

Détection directe: mission impossible?? (1/2)

Transit Venus 08/06/04

Détection directe par transit planétaire

QuickTime™ et undécompresseur codec YUV420

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temps

L /

LTransit de l’exoplanète HD209458b

(26/07/2000)

Détection directe par transit planétaire

temps

L /

L

mesure rayon planète !

Transit de l’exoplanète HD209458b (26/07/2000)

?????

Une étoile est un million à un milliard de fois plus lumineuse qu’une planète !!

Détection directe: mission impossible?? (2/2)

Détection directe: mission impossible?? (2/2)

40 parsec≈ 107 ua

≈ 5 ua résoudre une flamme de bougie à 1000 km…

séparation angulaire: ≈ 310-5 degrés !!

Détection directe par imagerie

55 ua à 70 parsec (≈ 2107 ua)

Détection de l’exoplanète 2M1207b (avril 2004)

m ≈ 5 mjup

Bilan des exoplanètes connues au 14/10/2006

210 exoplanètes connues:

198 exoplanètes (mais 170 systèmes

exoplanétaires) détectées par méthode

des vitesses radiales

14 vues par transits

4 vues par imagerie

0.06

Upsilon Andromedae (1999)

0.8 2.5

Système Solaire

5.21

51 Pegasus (1995)

0.05 une révolution tous les 4 jours! « jupiter chaud » !

OGLE-05-390L (2006)

2.1

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A la recherche d’autres Mondes

Formation et migration planétaire

Quand la philosophie se mêle aux planètes…

Quand la philosophie se mêle aux planètes…

Emmanuel KANT (1724-1804)

Pierre Simon de LAPLACE (1749-1827)

Formation d’un disque de gaz et de poussière autour d’une étoile

naissante

Les poussières s’agglomèrent pour former des cailloux

Les embryons de planètes se forment par collision de cailloux

Le gaz se dissipe: le système (exo)planétaire est formé !

Système Solaire

1 5.2

Système exoplanétaire typique

0.05

Problème: ce modèle de formation planétaire n’explique pas la

détection des « jupiters chauds » !

jupiter chaud

Système Solaire

1 5.2

Système exoplanétaire typique

0.05

Problème: ce modèle de formation planétaire n’explique pas la

détection des « jupiters chauds » !

Objectif: expliquer comment la planète peut se rapprocher de son

étoileThéorie de la migration planétaire

(1979)

Pete

r G

OLD

REIC

HSco

tt T

REM

AIN

E

La migration planétaire en pratique…

La migration planétaire en pratique…

planète

Disque de gaz

sillage

étoile

Le sillage de la planète se propage dans le disque…

QuickTime™ et undécompresseur codec YUV420

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… et permet la migration de la planète vers son étoile!

QuickTime™ et undécompresseur codec YUV420

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Mais… ça migre trop vite !!

??

Mon sujet de thèse en deux mots…

La particule de gaz ressent…

la gravité de la planète

La gravité de l’étoile

La pression du disque

+ la gravité des autres particules de gaz: AUTO-GRAVITE

L’avenir

Théorie/simulations Observations

Corot: 15/11/2006Et bien d’autres… pour traquer les exoTerres!

MERCI DE VOTRE ATTENTION !