LES EXOPLANETES

Accompagnement personnalisé - 2nde
Thème du travail de synthèse :
LES EXOPLANETES
Les exoplanètes déjà découvertes
A quoi ressemblent-elles ?
Comment sont-elles détectées ?
Comment se forment-elles ?
Peuvent-elles abriter une vie ?

Sources :
- Wikipédia
- Encyclopaedia Universalis
- Sciences&Vie HS Mars2009
- homepage.mac.com/ltbo/accret.htm
- http://www.zejournal.info/infos-insolites/1-articles-infos-insolites/1413-une-exoplanete-
composee-de-diamant
- http://www.le-systeme-solaire.net/formation.html
- http://media4.obspm.fr/exoplanetes/
- http://www.astrocosmos.net/article/radial_velocity.htm
- http://www.linternaute.com/science/espace/interviews/07/beaulieu/beaulieu.shtml
La découverte des exoplanètes (Jérémy, Anthony, Lucas)
Dés le XVII siècle apparaît l'idée de planètes hors du système solaire.
Au XIX siècle il n'y avait aucun moyen de trouver les exoplanètes. La première exoplanète a été
découverte en 1990 mais indirectement. Le 27 novembre 2001 on détecte la première géante
gazeuse Osiris contenant de l'oxygène et du carbone dans son atmosphère. Ensuite le 25 août 2004
découverte de l'exoplanète Mu Arae ou la vénus de Mu Arae, les scientifiques pensent que c'est la
première planète rocheuse. Le 14 juillet 2005 grâce au télescope Keck de Hawaï, ils ont découvert
l'exoplanète qui tourne autour de son étoile en 4 jours, dite planète Tatooine. Le 5 octobre 2006
Kailash Sahu du Space Telescope Science Institut de Baltimore et ses collègues auraient découvert
5 exoplanètes capable de faire le tour de l'astre en 0,4 jours (moins de 10 heures). HD 4203b, située
à 253 année lumière est l'exoplanète la plus lointaine de la terre. Gliese 876B et C sont situées à 15
années lumière de la Terre. Elles sont les exoplanètes les plus proches de nous. HD 168443C a une
masse jovienne de 17,10 (17,10 fois la masse de Jupiter) ce qu'il fait d'elle la plus massive. HD
83443C a une masse joviennes de 0,16 ce qui en fait l'exoplanète la moins massive. Ogle-2005-
BLG-390lb est l'exoplanète la plus dense.
À ce jour 687 exoplanètes ont été découvertes et 522 systèmes planétaire dont 74 multiples. La
NASA en 2012, prévoit la découverte d'environ 1200 planètes.

A quoi ressemble une exoplanète ? (Natasha, Charlotte, Kimberley)
Une exoplanète est une planète située hors de notre système solaire.
La plupart des exoplanètes sont 5 fois plus grosses que Jupiter et plus proches de leur étoile
que Mercure, leur température est alors plus élevée. Sauf si leur étoile est morte ou naine rouge,
elles sont alors glaciales, mais leur étoile peuvent être aussi géante ou naine brune... etc. Elles
orbitent alors de façon elliptique autour de leur étoile, mais ils y en a certaines qui n'ont pas
d'étoiles, elles flottent alors dans le vide.
Les exoplanètes sont toutes différentes
mais reparties en deux catégories :
gazeuses ou telluriques (solides), il y
en a même une en diamant. Les
exoplanètes n'émettent pas de
lumière, elles ne sont visibles qu'en
réfléchissant celle de leur étoile. A
cause de la gravitation, les
exoplanètes sont forcément rondes,
comme la Terre, car si l'une d'elles
avait une montagne très grande, elle
serait trop lourde et s'affaisserait sous
son propre poids. De ce fait, plus elles
sont grosses, plus elles sont rondes.
Cette image est une vision d'artiste car on ne peut pas
photographier une exoplanète.
Comment détecte-t-on les Exoplanètes? (Amandine, Charlène, Alexis)
On ne les voit pas (en général).
Pourquoi est-il difficile de « voir » directement une exoplanète ?
En premier lieu, parce qu'elle est lointaine et que son éclat est donc très faible.
Une seconde raison à cette difficulté est que si on la compare à l'étoile autour de laquelle elle
tourne, la planète offre un éclat dix milliards de fois plus faible, et comme la planète paraît
pratiquement confondue avec l'étoile, on est alors complètement ébloui par la lumière de l'étoile.
Parmi toutes les méthodes imaginées par les astronomes, essentiellement deux ont fourni la plupart
des résultats aujourd'hui.
Nous parlerons de la première méthode, elle est appelée « méthode des vitesses radiales »,
celle ci consiste à observer le déplacement des exoplanètes en mesurant leur vitesse.
Elle s'appuie sur les perturbations d'une planète sur le mouvement de son étoile. On mesure ceci
grâce aux ondes vues lors du spectre apparent de l'étoile. Sur ce spectre, on observe les variations de
lumière et ainsi on peut interpréter si il y a ou non une exoplanète.

On observe au télescope, une étoile, sa planète et son centre de gravité :
2ème méthode : Transit d'une planète (Pierre, Simon, Ivan)
Les exoplanètes sont très difficiles à percevoir, c'est impossible à l'œil nu, et très difficile
avec les technologies modernes. Néanmoins, la technique du transit est une des solutions pour
découvrir de nouvelles exoplanètes. Cette technique requiert par ailleurs un satellite très
perfectionné faisant office de télescope 'géant'(nommé CoRot).
Explication de la méthode :
Cette méthode est très simple. Lorsqu’une planète passe devant une étoile, une petite
variation de lumière (qui est temporaire) apparaît. Cette fameuse variation est ensuite repérée par
CoRot qui l'enregistre. Si cette diminution de lumière ce reproduit plusieurs fois pendant un temps
spécifique, alors on peut parler de transit d'une planète. Avec cette technique, on peut déterminer la
masse et la taille d'une planète, ainsi que la distance entre l'étoile et la planète, grâce aux
rayonnements de l'étoile qui diminuent temporairement durant le transit (plus une planète possède
une masse importante, plus elle est distante de l'étoile, et plus elle prend du temps à passer devant
l'étoile).

La formation des systèmes solaires (Alexis, Aurélien, Aurélien)
Tout commença par une explosion de Supernova. Le système solaire commença à exister il y
a 4,56 milliards d'années. D'abord avec un nuage moléculaire géant, comme une nébuleuse. La plus
grande partie (essentiellement de l'hydrogène) s'est rassemblée au centre, avec l'effet gravitationnel
formant le Soleil, alors que la partie la plus lourde a formé le disque protoplanétaire. Le
comportement de la partie gazeuse du nuage (hydrogène & hélium) a dut être différent de celui de
la partie plus lourde du nuage (poussière). En effet, les parties légères, gazeuses, se sont échappées
dans l'espace, les particules rocheuses et métalliques sont restées sur place. En s'entrechoquant, ils
ont fusionné, formant des corps (allant d'une centaine de mètres à quelques kilomètres) de plus en
plus grand sous l'effet de la gravitation, jusqu'à donné les planètes que nous connaissons
aujourd'hui. Certaines de ces planètes ont d'ailleurs encore la trace des impacts datant de cette
époque.
Y a-t-il de la vie sur les exoplanètes ? (Gaylord, Quentin, Alexis)
Pour qu'il y ait de la vie sur une exoplanète il faudrait qu'il y ait de l'eau liquide, que la planète
ne soit pas trop grosse car sinon elle deviendrait gazeuse et posséderait une atmosphère
essentiellement composée d'hydrogène et d'hélium. Il faudrait aussi un bombardement d'astéroïde
pour tout détruire et ainsi remettre à zéro le processus de vie. La distance entre l'exoplanète et son
étoile ne doit pas être trop grande car sinon l'eau serait de la glace, ni trop près sinon l'eau serait
vapeur. Pour les biologistes, la vie n'apparaît et ne se développe qu'à partir d'un solvant, d'eau
liquide et d'un atome, le carbone, car il a une faculté de liaison chimique avec les autres atomes et
de fabriquer les molécules complexes.
Voici la vision d'un artiste d'une explosion
de Supernova.
Ce sont dans des nébuleuses
comme celle-ci, que les étoiles
naissent.
Cette étoile est en fin de vie,
c'est une géante rouge.
Les nébuleuses donnent des étoiles
comme la notre, le Soleil