Véga : un exemple d`interaction disque de débris – planète ? R

Véga : un exemple d’interaction disque de débris – planète ? R. Reche1, H. Beust1 et J.-C Augereau1
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Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble (414, Rue de la Piscine Domaine Universitaire 38400 Saint-Martin
d'Hères, [email protected]).
Introduction: Des observations submillimétriques [1] du disque de débris de Véga ont révélé un
disque très asymétrique avec deux régions
d’émissions principales alors qu’il présente un aspect
lisse sur les images infrarouges[2]. Pour expliquer
une telle allure, le scénario fréquemment utilisé
s’inspire de la formation de la ceinture de Kuiper
dans le système solaire. Ce scénario se base sur la
migration d’une planète géante des régions internes
vers les régions externes du disque. Durant ce déplacement, des poussières sont piégées dans les résonnances de moyen mouvement. La distribution des
grains n’est alors plus axysymétrique mais présente
des structures capables de reproduire les asymétries
observées.
Wyatt[3] a proposé l’étude la plus complète sur
ce sujet. Il a utilisé une approche semi-analytique
afin de déterminer les paramètres orbitaux de la
supposée planète, mais il a supposé qu’elle se trouvait sur une orbite parfaitement circulaire.
Notre étude: Nous avons repris l’étude de la
dynamique d’une telle migration en nous basant sur
des simulations que nous avons réalisé à l’aide du
simulateur SWIFT [4],[5]. Nous nous sommes rapidement rendu compte que même une excentricité très
faible (0.05) invalidait le modèle de Wyatt. En effet,
dès que la planète se trouve sur une orbite excentrique, les structures créées par les résonances sont
détruites.
Cela nous a encouragé à explorer un espace des
paramètres de la planète plus important. Nous avons
réalisé un grand nombre de simulations en faisant
varier la masse de planète ainsi que l’excentricité et
le demi grand axe de son orbite.
Nous avons donc obtenu des résultats préliminaires sur la distribution des planétésimaux générée par
une planète, migrante ou non, dont la masse varie
entre celle de la Terre et cinq fois la masse de Jupiter
et dont l’excentricité varie de 0 à 0.6. Ces résultats
sont susceptibles de s’appliquer à d’autres systèmes
solaires comportant un disque de débris. Nos travaux
peuvent être considérés comme un prolongement de
l’article de Kuchner et Holman [6] et servir de modèle pour l’étude des disques de débris.
La prochaine étape de notre travail est désormais
d’appliquer une force de réaction correcte du disque
sur la planète. En effet, pour l’instant la vitesse de
migration de la planète est rajoutée de manière ad
hoc. Or celle-ci est normalement entretenue par les
échanges de moment cinétique entre la planète et le
disque lors des rencontres proches de la planète avec
les planétésimaux. Ces rencontres proches ne sont
pas prises en compte par le code SWIFT. Nous
sommes actuellement en train de modifier ce programme dans le but de valider notre démarche et
d’améliorer nos résultats.
Citations: [1] W. S. Holland et al. (1998) Nature, 98, 392 :788–790. [2] K.S.L. Su et al. (2005)
ApJ, 628 :487-500. [3] M.C. Wyatt (2003) ApJ,
598 :1321–1340. [4] J. Wisdom et M. Holman
(1991) AJ, 102 :1528-1538. [5] H.F. Levison et M.J.
Duncan (1994) Icarus, 108 :18-36. [6] M.J. Kuchner
et M.J. Holman (2003) ApJ, 588 :1110-1120