Options d`affichage - Observatoire de Paris

Crédit : Observatoire de Paris / U.F.E.
Options d'affichage
La simulation montre l'orbite d'une ou plusieurs
planète en fonction des paramètres de la base de
données. Les paramètres ne sont pas toujours
connus, et le sont souvent partiellement, comme
pour le cas de la masse. On fait donc souvent des
choix arbitraires sur les valeurs de façon à pouvoir
afficher l'orbite. On utilise par exemple le
paramètre "m.sin(i)" pour la masse de la planète,
alors que c'est en fait la masse multipliée par le
sinus de l'inclinaison. Et on utilise par défaut une
inclinaison de 0° (vue de dessus) lorsque l'on ne
connaît pas l'inclinaison.
Les options d'affichage (en bas du graphique)
sont les suivantes :
distance réelle : conserve le rapport
entre les distances et les dimensions des
planètes et de l'étoile quand l'option
suivante est activée
taille réelle : conserve le rapport de
taille entre l'étoile et les planètes ;
désactivé par défaut quand le demi-grand axe est si grand que l'on ne verrait même plus la
planète si l'option était activée
inclinaison 0 (utilisable uniquement quand l'inclinaison est connue) : permet d'afficher l'orbite
avec une inclinaison de 0° au lieu de la valeur connue
Pour sélectionner une planète parmi plusieurs, il suffit de cliquer dessus. La vitesse de la simulation
est alors adaptée pour pouvoir suivre le mouvement de la planète sélectionnée.

Crédit : Observatoire de Paris / U.F.E.
Paramètres de l'orbite
Les éléments suivants peuvent être affichés sur
le graphique :
orbite : orbite de la planète autour du
centre de masse (qui est un tout petit peu
décalé par rapport à la position de l'étoile).
Des pointillés indiquent la position de la
planète pour des intervalles de temps
constants. On remarque que pour les
orbites excentriques, les pointillés se
rapprochent (=la planète ralentit) à
l'endroit le plus éloigné de l'étoile.
demi-grand axe : la planète décrivant
une orbite elliptique, le demi-grand axe (a)
est la moitié de la distance entre les deux
points les plus éloignés de l'orbite
inclinaison (affichable uniquement quand
elle est connue) : inclinaison de l'orbite par
rapport à la Terre. Une inclinaison de 0°
correspond à une orbite vue de dessus alors
qu'une inclinaison de 90° correspond à une
orbite vue par la tranche.
masses : affiche les masses de l'étoile (M, en masses solaire, c'est à dire que 1 correspond à la
masse du soleil) et de la planète (m, en masses de Jupiter, donc 1 correspond à la masse de
Jupiter). Il ne faut pas oublier que Jupiter est environ 1000 fois moins massive que le soleil, et
donc même les plus grosses planètes sont beaucoup moins massives que l'étoile autour de laquelle
elles gravitent
excentricité : allongement de l'ellipse de l'orbite. Une orbite circulaire a une excentricité de 0.
Le maximum est 1. L'affichage de l'excentricité montre le demi-grand axe (a) et la distance entre
le centre de l'ellipse et le centre de masse (c), l'excentricité (e) étant le rapport c/a.
omega : l'un des angles correspondant à l'orientation de l'orbite sur le ciel (vu depuis la Terre).
Un autre angle (Omega avec une majuscule, l'orientation de la ligne des noeuds) est en général
inconnu.
orbite 1 UA : orbite qu'aurait une planète avec un demi-grand axe d'une unité astronomique (la
distance Terre-soleil) et une excentricité nulle
zone habitable : zone autour de l'étoile où on peut trouver de l'eau liquide (et donc on a plus
de chances de trouver de la vie). Cette option n'est disponible que si la planète se trouve dans la
zone ou au-delà. Les valeurs limites utilisées ici correspondent aux orbites de Vénus et de Mars,
en tenant compte du fait que la zone habitable est d'autant plus éloignée de l'étoile que cette
dernière est chaude.

Foire aux questions
Que signifie "l'inclinaison n'est pas connue, on prend 0°" ?
Dans de nombreux cas, on ne connaît pas l'inclinaison de l'orbite. La simulation affiche alors
la vue "de dessus", c'est à dire correspondant à une inclinaison de 0°.
Que signifie "la masse de l'étoile n'est pas connue, on la calcule" ?
Dans certains cas, la masse de l'étoile n'est pas présente dans notre base de données. On peut
cependant la calculer à partir des paramètres de l'orbite en utilisant la troisième loi de Kepler:
avec la masse de l'étoile en masse solaire, le demi-grand axe a en unités
astronomiques, et la période T en années terrestres
Pourquoi voit-on les planètes avec une orbite différente de 0 changer de taille
apparente ?
On se place pour la simulation à une distance de deux fois le demi-grand axe de la planète,
par rapport à l'étoile. On a donc un fort effet de perspective. Vu depuis la Terre, la planète ne
changerait en fait pas de taille apparente.
Comment sont calculées les "tailles réelles" des étoiles et planètes ?
La base de données d'exoplanètes ne contient pas en général les valeurs des dimensions pour
les étoiles et les planètes. En fait, on ne les connaît en général pas. On peut par contre calculer
une estimation en se servant de modèles théoriques. Pour les étoiles, on se sert du type spectral
(la couleur) pour obtenir une densité approximative, et de la masse. Pour les planètes gazeuses,
on suppose que le rayon est toujours environ celui de Jupiter quelque soit la masse. En effet, les
planètes gazeuses plus massives se contractent plus sous l'effet de la gravité, ce qui fait qu'elles
conservent à peu près la même taille. Pour les planètes telluriques, la taille varie légèrement avec
la masse, et on utilise la formule :
avec le rayon de la planète, le rayon de la Terre et la masse de la planète.
D'où viennent les images des étoiles et des planètes ?
Les images des étoiles viennent d'une image du soleil prise par SOHO, dont les couleurs ont
été changées pour correspondre aux différentes étoiles. Les images des planètes sont des vues
d'artiste (réalisées par Gilles Bessou, Observatoire de Paris).
Comment changent les images des planètes ?
Les images des planètes géantes changent en fonction de leur température, qui dépend
essentiellement de leur distance à l'étoile. En effet, la chimie des parties hautes des atmosphères
des planètes géantes, d'où l'on tire la couleur, dépend surtout de la température. Tout ceci est
bien expliqué dans Behind the speculations d'extrasolar.net, et est basé sur l'article de Sudarsky
et al Albedo and Reflection Spectra of Extrasolar Giant Planets.
Pourquoi les étoiles de type G (comme le soleil) sont-elles affichées en blanc, et les
étoiles de type M en orange ?
Les couleurs utilisées pour afficher les étoiles correspondent à leurs couleurs réelles, vu de
l'espace. Vu de l'espace, avec un filtre pour éviter d'être ébloui mais qui ne changerait pas la
couleur, le soleil serait en fait vu à peu près blanc. Les valeurs précises utilisées dans la
simulation ont été calculées par Mitchell Charity, et sont expliquées sur son excellent site What
color are the stars?.
Quelles limites sont utilisées pour la zone habitable ?
Comme on ne connaît pas exactement les limites de la zone habitable (où l'on peut trouver
de l'eau liquide), nous avons utilisé arbitrairement les orbites correspondants à celles de Vénus et
Mars pour le système solaire (ces orbites sont ajustées en fonction de la luminosité de l'étoile).