planètes d ailleurs la diversité des autres mondes Claire Moutou février 2012

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1 planètes d ailleurs la diversité des autres mondes Claire Moutou février 2012

2 les planètes autour du soleil des planètes autour des autres soleils?

3 fréquence des planètes? 3

4 des planètes autour de tous types d étoiles? 4

5 variété des systèmes? 5

6 planètes habitables? 6

7 une étoile calme, simple 4 planètes telluriques 4 planètes géantes

8 8

9 présence d un disque de poussière et de gaz autour d étoiles en formation 9

10 Éléments volatiles évaporés Poussières, silicates Présence de glace d eau Accrétion de gaz sur cœur solide Planètes peu massives Planètes géantes

11 les découvertes s accélèrent!

12 masse de la planète (Jupiter) Février exoplanètes période de l orbite (jours)

13 il y a surtout des planètes de petite masse

14 la plupart des planètes ont une orbite qui s éloigne du cercle

15 masse planète (masse Terre) des planètes géantes très proches de l étoile!! période de l orbite (jours)

16 51 Peg b découverte en 1995 (OHP) Période 4.23 jours Distance 0.05 UA Teff~1300K Masse projetée ~ Jupiter les «jupiters chauds» 16

17 17

18 masse planète (masse Terre) la zone habitable 700 exoplanètes période de l orbite (jours)

19 Terre: -18 C sans atmosphère +15 C avec atmosphère océan vaporisé océan gelé une Zone Habitable autour de chaque étoile? là où l eau est liquide pendant des milliards d années...

20 étoile plus chaude: plus loin étoile plus froide: plus près

21 méthodes: comparatif Imagerie directe Vitesses radiales Transits planète Massive et éloignée Massive et proche Grande et proche mesures Luminosité, orbite Masse, période Rayon, orbite < milliard de fois + brillant 1000 fois + massif 100 fois + étendu imagerie directe vitesses radiales (luminosité) (masse) (rayon) transits

22 Fomalhaut (V=1.2) HST ACS/HRC+Gemini+Keck une planète?? d

23 d HR 8799 Keck/NIRC2+Gemini/NIRI

24 imagerie directe: des planètes massives, éloignées VLT NACO 12 millions d années seulement 8 AU 8 Mjup Contraste=1000 Separation=0.4

25 100 fois + étendu transits QuickTime et un décompresseur codec YUV420 sont requis pour visionner cette image. proba = R * /a 25

26 1000 fois + massif 26

27 Vitesses radiales QuickTime et un décompresseur H.264 sont requis pour visionner cette image.

28 Vitesses radiales en fonction du temps 28

29 Obs Haute Provence SOPHIE La Silla, Chili HARPS on mesure la masse inférieure de la planète Le Keck, USA HIRES

30 plus dur: une combinaison de plusieurs planètes 30

31 orbites excentriques

32 système à 7 planètes HD QuickTime et un décompresseur H.264 sont requis pour visionner cette image. périodes entre 1 et 2200 jours masses > entre 1.4 et 65 MTerre 32

33 comparaison des 15 systèmes à > 3 planètes système solaire distance à l étoile en UA 33

34 ~ 200 planètes à transit. dont ~ 80 depuis l espace rayon de la planète inclinaison du système période précise + masse réelle de la planète excentricité de l orbite > > 34

35 masse+rayon densité, noyau/atmosphère densité 1.2 g/cm

36 MEarth

37 37

38 2009: premières «super-terres» CoRoT 7b, Kepler-10b, 55 Cnc e et GJ 1214 b planètes rocheuses? planètes-océan?

39 1.6 RT / 5 MT => densité terrestre période = 20h CoRoT 7b T (jour) =2500K et T (nuit) = 60K un océan de lave de 45 km?

40 Systèmes 3 planètes

41 41

42 42

43 Mars 2011 Annonce d un système à... 6 planètes en transit! les planètes en résonance ont une contrainte de masse Kepler-11 43

44 44

45 système Kepler-20

46 Septembre 2011 Annonce d une planète autour d une étoile binaire... Kepler-16

47 Kepler jours 230 jours

48 Planètes telluriques dans la zone habitable de leur étoile... + quelques étoiles froides 2011: HD bplanète > 3.6 Mterre Période = 58 jours Tequilibre = ~ 25 C

49 décembre 2011

50 sonder l atmosphère pendant le transit primaire Knutson et al., 2007 (ApJ) Bonus!

51 Bonus! Éclipses secondaires: la température d émission T~ (Jupiters chauds)

52 Bonus! effet Rossiter-McLaughlin ~ 30-40% des jupiters chauds sont non-alignés

53 Janvier planètes connues, 92 systèmes multiples 5-30%? des étoiles ont des planètes caractéristiques très variées Aucune planète équivalente à la Terre n a été découverte encore... mais on s en approche!

54 prochaines étapes planètes telluriques P>30j comprendre les étoiles... vue globale des systèmes composition atmosphérique 54

55 vers la recherche d une autre Terre... HD b (11Mjup - 84j) 51 Peg b (0.5Mjup - 4.2j)

56 ESA/PLATO

57 à long terme: rechercher les biosignatures

58 58

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