Résonnances orbitales chez les exoplanètes

[bfree]

Bonjour,

 

Je fais un travail concernant les mécanismes de formation des exoplanètes. Je m'intéresse au modèle planet-planet scattering pour comprendre l'origine des fortes excentricités chez les exoplanètes.

 

Je me demandais, si à votre avis les résonnances orbitales qui existent entre deux planètes peuvent modifier l'excentricité de la planète la moins massive ? J'entend par résonnance orbitale du genre Pluton et Neptune 2:3.

 

Merci d'avance

[sunfish22]

Bonjour,

 

J'avais vu dans des bouquins comme 'An introduction to Astrobiology' - aux editions Cambridge University que les exoplanètes ont des orbites généralement bien plus excentiques que dans le systeme solaire.

 

Connais tu les travaux de simulation sur le chaos dans le systeme solaire de Jacques Laskar / IMCCE ou de Jack Wisdom par exemple ? (Voir un ouvrage assez ancien 'Le chaos dans le systeme solaire' de Ivars Peterson)

 

Ces simulations sur des temps astronomiques en milliards d'années ont montré que les planètes géantes du systeme solaire ont des orbites très stables, leur excentricité varie très peu. Toutes nos planètes géantes sont en résonance orbitale.

 

Par contre, les memes simulations montrent que Pluton présente les instabilités orbitales les plus importantes du système solaire, que ce soit l'excentricité ou l'inclinaison de son orbite, avec des cycles orbitaux de 3.8, 34 et 138 millions d'années.

 

Les 2 autres planètes qui présentent des instabilités importantes de leur excentricité sur des temps astronomiques sont Mercure proche du Soleil et Mars dont l'orbite reste assez chaotique à cause de la proximité de Jupiter. La Terre et Venus ont des courbes voisines, assez peu perturbées.

 

Les 'lacunes' dans les ceintures d'asteroides ou dans l'anneau de Saturne sont des exemples de zone de resonance où tout asteroide est assez rapidement éjecté. Cela dit il est normal que des corps de tres faible masse soient sujet à de plus grandes instabilités.

 

Il peut donc y avoir à la fois resonance orbitale et instabilité des excentricités, cette instabilité restant, dans le cas du systeme solaire, dans des limites assez strictes 'garantissant' une certaine stabilité globale des planètes du système solaire sur des temps astronomiques.

 

Les effets de marée ont plutot tendance à circulariser les orbites. Cela ne concerne que les exoplanètes orbitant très pres de leur étoile.

 

Je ne sais pas si cela répond vraiment à ta question.

 

Jean

[physique-astronomie]

bonjour,

 

je ne pas hélas pas vous aidez:confused:, mais comme je suis un débutant qui pose plein de questions, je voulais juste savoir ce qu'est l'exentricité d'une planète

[sunfish22]

Bonjour Physique-Astronomie,

 

il s'agit en fait de l'excentricité de l'orbite de la planète.

 

Une orbite circulaire à une excentricité nulle. Une orbite elliptique a une excentricité comprise entre 0 et 1. Au dela de 1, l'orbite est parabolique ou hyperbolique, on ne revoit plus la comète ou la sonde.

 

Prenons l'exemple de la comete de Halley sur Wiki : 'La comète de Halley (1P/Halley) est la plus connue de toutes les comètes. Son demi grand axe est de 17,9 ua (soit environ 2,7 milliards de kilomètres), son excentricité est de 0,97 et sa période est de 76 ans. Sa distance au périhélie est de 0,59 ua et sa distance à l'aphélie est de 35,3 ua'

 

e = (17,9 - 0,59) / 17,9 = 0,967

 

Au fait, tu es dans quel coin des Cotes d'Armor , tu cherchais eventuellement un club astro ?

 

Jean

[bfree]

Merci de vos précisions. Je suis en train de faire un travail sur les mécansimes de formation des exoplanètes et j 'éudie le modèle planet-planet scattering.

 

Merci

[physique-astronomie]

Bonjour Physique-Astronomie,

 

il s'agit en fait de l'excentricité de l'orbite de la planète.

 

Une orbite circulaire à une excentricité nulle. Une orbite elliptique a une excentricité comprise entre 0 et 1. Au dela de 1, l'orbite est parabolique ou hyperbolique, on ne revoit plus la comète ou la sonde.

 

Prenons l'exemple de la comete de Halley sur Wiki : 'La comète de Halley (1P/Halley) est la plus connue de toutes les comètes. Son demi grand axe est de 17,9 ua (soit environ 2,7 milliards de kilomètres), son excentricité est de 0,97 et sa période est de 76 ans. Sa distance au périhélie est de 0,59 ua et sa distance à l'aphélie est de 35,3 ua'

 

e = (17,9 - 0,59) / 17,9 = 0,967

 

Au fait, tu es dans quel coin des Cotes d'Armor , tu cherchais eventuellement un club astro ?

 

Jean

 

 

Merci pour tes indications:). Je me trouve dans le secteur de paimpol

[Lasilla]

Le grand spécialiste français de la résonance planétaire est Alessandro Morbidelli (Observatoire de la Côte d'Azur, Nice).

 

Tu peux peut-être le contacter?

[bfree]

Merci du tuyau.

 

J ai une autre question qui est venue à l'esprit ... Pensez vous que la sphère de Hill peut causer des instabilités dans le système. ? J ai caculer la rayon de Hill pour Jupiter. La valeur tourne autour de 0.4 UA. cela me semble trop faible pour ^causer des instabilité. Néanmoins on s'est que Mars est perturbée par la présence de Jupiter. Comment cela est possible ? A cause des points de Lagrange ?

 

Merci

[sunfish22]

Pensez vous que la sphère de Hill peut causer des instabilités dans le système. ? J ai caculer la rayon de Hill pour Jupiter. La valeur tourne autour de 0.4 UA. cela me semble trop faible pour ^causer des instabilité. Néanmoins on s'est que Mars est perturbée par la présence de Jupiter. Comment cela est possible ? A cause des points de Lagrange ?

Bonjour bfree,

 

La sphere de Hill, c'est la sphere d'influence gravitationnelle de la planète sur un corps par rapport à celle du Soleil. A l'intérieur de la sphere de Hill d'une planète, un corps orbitera autour de la planète, au delà de cette sphère il orbite autour du Soleil. C'est pourquoi Neptune a le plus grand rayon d'influence gravitationnelle du systeme solaire car c'est une planète géante qui orbite très loin du Soleil.

 

Si Mars était à distance du rayon de la sphère de Hill de Jupiter, elle orbiterait autour de Jupiter .. ou serait gravement perturbée au point de finir par etre éjectée de cette zone instable. Toutes les planètes du systeme solaire sont calées depuis des temps astronomiques à des distances respectables entre elles, sans rapprochement instable de leur sphere de Hill respective.

 

Mais l'influence gravitationnelle d'une planète ne se limite pas à sa sphere de Hill, elle est infinie ... à dose infinitésimale très inférieure à celle du Soleil, pouvant encore perturber d'autres corps du systeme solaire sans aller jusqu'à les capturer (Jupiter perturbant l'excentricité de l'orbite de Mars ou créant des lacunes dans la ceinture d'asteroides ...)

 

On peut aussi noter qu'à l'intérieur de la sphère d'influence des planètes géantes il peut y avoir plusieurs zones gravitationnelles distinctes :

- La zone proche de la planète ayant des satellites progrades dans le plan équatorial de la planète

- Une zone d'instabilité sans satellites (entre 12 et 18 millions de Kms pour Jupiter, entre 3,5 et 12 millions de Kms pour Saturne)

- Au delà, une zone où la grande majorité des satellites sont rétrogrades avec des inclinaisons diverses. Cette zone , encore sous influence gravitationnelle principale de la planète est déjà fortement perturbée par celle du Soleil.

 

Jean