Astronomie

Si les planètes ne font qu'attirer, alors comment peuvent-elles rester sur leur orbite ?

Si les planètes ne font qu'attirer, alors comment peuvent-elles rester sur leur orbite ?


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La gravité est liée à la masse, et la gravité est une force d'attraction sur chaque corps. Alors que se passe-t-il quand les corps s'attirent seulement… sans répulsion ils peuvent frapper le soleil. Je pense qu'il doit y avoir une force répulsive.

Une autre question se pose, s'il n'y a que l'attraction, alors pourquoi la lune tourne-t-elle de manière elliptique autour de la terre ?

Et Mars se rapproche de la Terre après 3 ans ?


La gravité ne repousse pas, mais il y a une autre "force" à l'œuvre ici. Le moment cinétique du disque protoplanétaire original est conservé. En d'autres termes, ce n'est pas parce que le nuage s'est condensé en planètes qu'il va s'arrêter de tourner.

Lorsque nous sommes en orbite autour d'objets artificiels, nous les accélérons jusqu'à ce qu'ils atteignent une vitesse qui maintient l'orbite - donc encore une fois, il y a une autre force à l'œuvre, mais pas la gravité. La gravité maintient les objets en orbite (plutôt que de les laisser s'envoler dans l'espace). Imaginez si vous faites tourner un yo-yo dans les airs. La tension de la corde est comme la gravité, gardant le yo-yo en orbite, mais si vous lâchez la corde, l'autre "force" (son élan) la fera s'envoler.

(Techniquement, la quantité de mouvement n'est pas une force. C'est le produit de la masse et de la vitesse du système - une quantité conservée, mais l'objet avait besoin d'une force pour l'amener à cette vitesse. Dans le cas d'une planète, c'est les forces astronomiques qui ont agi sur le disque protoplanétaire. Dans le cas du yo-yo, c'était votre force appliquée pour le faire tourner.)


C'est simplement que

Nous avançons vite.

C'est si simple. La Terre se déplace TRÈS vite autour du soleil, elle n'est donc pas « entraînée ».

Si, pour une raison étrange, la Terre ralenti… il se rapprocherait du Soleil. S'il s'arrêtait de bouger, il tomberait directement au soleil. C'est si simple.

Notez que c'est exactement comment fonctionnent les satellites. (Je veux dire les satellites que nous lançons pour les communications télévisées et autres.) S'ils ont besoin que le satellite se rapproche, ils le ralentissent simplement un peu. Pour monter plus haut, il suffit d'accélérer un peu.

C'est donc aussi simple que cela.

"Je pense qu'il doit y avoir une force répulsive."

Il n'y a pas de force répulsive… nous avançons tout simplement très vite !

Notez que, tout simplement, disons que vous voulez qu'une fusée « s'éloigne » de la puissance gravitationnelle de la Terre… que faites-vous ? Faites-le simplement aller très vite! C'est si simple.


Les planètes d'astrologie et leurs significations, expliquées

Les gens ont regardé le ciel et les planètes, les étoiles et autres corps célestes pendant des millénaires. Bien sûr, on peut difficilement dire quand et comment l'habitude satisfaisante d'observer les étoiles est devenue la science de l'astrologie. Mais c'est à ce moment-là que les gens ont commencé à réaliser l'unité de tout ce qui les entoure et de tout ce qui se trouve au-dessus. Il y a ce principe de similarité sur lequel l'astrologie est basée : tout ce qui est au-dessus reflète tout ce qui se passe en dessous. Tout ce qui se passe dans le ciel nous aide à mieux nous comprendre. C’est ainsi que les horoscopes peuvent vous renseigner sur votre passé, votre présent et votre avenir. C’est ainsi que les planètes de votre thème astral peuvent affecter votre vie de manière majeure.

« Comment ça marche même ? », pourriez-vous demander.

Eh bien, quelle est la première chose que vous voyez lorsque vous regardez le ciel ? Soleil et Lune, selon l'heure de la journée. Qu'y a-t-il d'autre? Des étoiles, beaucoup d'entre elles.

Voici le truc : les gens qui vivaient il y a des milliers d'années n'étaient pas moins intelligents que nous le sommes maintenant. Ils ont remarqué que certaines étoiles se déplacent à l'unisson dans le ciel visible, tandis que d'autres se déplacent indépendamment. Ces derniers se sont avérés être des planètes.

Obtenez une prévision astrologique individuelle

Une personne moderne peut être surprise et confuse en regardant les planètes astrologiques. Le fait est que les astrologues identifient également le Soleil et la Lune comme des planètes. Même si leur rôle a toujours été particulier : ils nous éclairent de jour comme de nuit, après tout. En conséquence, il existe sept planètes astrologiques : Soleil, Lune, Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Les astrologues les appellent traditionnels parce que l'astrologie les utilise depuis l'Antiquité. Dès que les gens ont inventé les télescopes, Uranus, Neptune et Pluton ont rejoint leur entreprise.

Au fur et à mesure que les gens ont acquis une meilleure connaissance de l'espace et avec la naissance de la science de l'astronomie, une classification plus détaillée des corps célestes est devenue nécessaire. La façon dont les gens voyaient les planètes change considérablement. Cependant, cela n'a pas changé pour l'astrologie, donc les astrologues utilisent toujours les termes de l'ancien.


Quand cette étoile soufflera, ses planètes se transformeront en énormes flippers

Les planètes seront un jour envoyées rebondir sur la gravité de l'autre.

Quatre planètes dans un proche système solaire pourraient se bouleverser et s'envoler dans l'espace lorsque l'étoile sur laquelle ils orbitent mourra, prédisent les astronomes.

Ces quatre planètes font partie de HR 8799, un système à 135 années-lumière de Terre dans la constellation de Pégase. Ces planètes, dont chacune pèse plus de cinq fois la masse de Jupiter, orbitent autour d'une étoile vieille de 30 à 40 millions d'années.

À l'heure actuelle, les planètes rapprochées sont verrouillées dans un rythme parfait, chaque planète en orbite à deux fois la vitesse de la prochaine la plus à l'extérieur &mdash de sorte que pour chaque orbite la planète la plus éloignée complète, la prochaine la plus proche en complètera deux, celle d'après que quatre, tandis que le plus proche de l'étoile en complète huit.

Mais une fois que leur étoile devient une géante rouge & mdash gonflant à des centaines de fois sa taille d'origine & mdash les orbes lourds seront jetés hors de l'emprise gravitationnelle de l'étoile, selon une nouvelle étude qui a modélisé les changements de l'équilibre fin du système forces gravitationnelles.

"Les planètes se disperseront gravitationnellement les unes sur les autres", a déclaré l'auteur principal Dmitri Veras, physicien à l'Université de Warwick en Angleterre, dit dans un communiqué. "Dans un cas, la planète la plus interne pourrait être éjectée du système. Ou, dans un autre cas, la troisième planète pourrait être éjectée. Ou les deuxième et quatrième planètes pourraient changer de position. Toute combinaison est possible avec de petits ajustements."

Comprendre l'interaction gravitationnelle entre deux corps est relativement simple une fois que vous connaissez les masses, les vitesses et les positions de départ des objets. Mais ajoutez un troisième corps et la solution simple s'effondre immédiatement. Les interactions deviennent si complexes que, comme le mathématicien français Henry Poincaré montré en 1899, aucune équation ne peut prédire les positions des trois corps en tout point dans le futur.

Ajoutez un quatrième puis un cinquième, comme dans le système stellaire HR8799, et les interactions sont encore plus complexes. Pour mieux comprendre comment ce jeu de flipper planétaire pourrait se dérouler, l'équipe a créé un modèle informatique qui leur a permis de visualiser les nombreux , des façons très différentes dont les planètes pourraient se disperser de manière chaotique après que les chercheurs n'ont fait que de légers ajustements à leurs positions de départ.

"Ils sont si gros et si proches les uns des autres, la seule chose qui les maintient dans ce rythme parfait en ce moment, ce sont les emplacements de leurs orbites", a déclaré Veras. "Les quatre sont connectés dans cette chaîne. Dès que l'étoile perd de la masse, leurs emplacements vont dévier, puis deux d'entre elles se disperseront, provoquant une réaction en chaîne parmi les quatre."

Le modèle de l'équipe, ainsi qu'une estimation du temps restant que l'étoile passera dans sa phase actuelle, prédit que les planètes resteront probablement bloquées dans leur équilibre cosmique pendant les 3 prochains milliards d'années, quels que soient les effets perturbateurs des survols des étoiles à proximité. ou les forces de marée causées par le mouvement des galaxies. Mais le spectacle doit finir par se terminer. Pour ce système planétaire, cela se produira lorsque son étoile deviendra une géante rouge.

Les étoiles sont alimentées par le processus de la fusion nucléaire &mdash ils se combinent hydrogène atomes pour former hélium et libérer une énorme quantité d'énergie à son tour. Mais lorsque les étoiles manquent d'hydrogène, la réaction de fusion s'éteint et la baisse soudaine d'activité refroidit le plasma de l'étoile, abaissant la pression thermique et provoquant l'aspiration de l'étoile par son propre poids.

Cette diminution soudaine de la taille, à son tour, réchauffe le noyau de l'étoile, lui permettant de fusionner des éléments plus lourds et la faisant gonfler vers l'extérieur, s'étendant jusqu'à plusieurs centaines de fois sa taille d'origine. Au fil du temps, à mesure que l'étoile manque d'éléments plus lourds à fusionner, elle perdra ses couches externes, laissant derrière elle son noyau blanc brillant et une naine blanche.

Cette scène de géante rouge sonne le glas des planètes en rotation du HR 8799, qui seront dispersées dans toutes les directions, délogeant les matériaux des disques de débris à proximité et des disques de poussière et de roche qui orbitent les étoiles et se précipitent dans l'atmosphère de l'étoile. Ce type de débris présente un intérêt particulier pour les astronomes, car il pourrait offrir un aperçu de l'histoire de nombreux autres systèmes de naines blanches.

"Ces planètes se déplacent autour de la naine blanche à différents endroits et peuvent facilement projeter les débris qui s'y trouvent encore dans la naine blanche, la polluant", a déclaré Veras. "Le système planétaire HR 8799 représente un avant-goût des systèmes de naines blanches pollués que nous voyons aujourd'hui. C'est une démonstration de la valeur du calcul du destin des systèmes planétaires, plutôt que de simplement regarder leur formation."

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 14 mai dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Actualités associées

Faits marquants: Chaque planète de ce système effectue trois orbites pour deux orbites de la planète suivante. Alors qu'une telle "résonance orbitale" a été observée dans d'autres systèmes de planètes au-delà du nôtre, c'est-à-dire des systèmes d'exoplanètes, cela offre l'un des exemples les plus frappants. Les planètes correspondent très étroitement à cette résonance &ldquo3:2&rdquo, mais pas tout à fait parfaitement.

Des détails: Dans notre propre système solaire, la résonance orbitale se trouve principalement parmi les lunes de Jupiter et de Saturne, ainsi qu'entre Pluton et Neptune. L'influence gravitationnelle d'un corps sur le suivant crée cette danse rythmique, mais leurs orbites doivent être très proches. Et ce nouveau système planétaire fait l'affaire. La planète la plus intérieure, HD 158259 b, étreint son étoile si étroitement qu'une année &mdash une fois autour de l'étoile &mdash ne prend que 2 jours. La planète c prend 3,4 jours, la planète d, 5, la planète e environ 8 et la planète f, 12. La planète probablement la plus éloignée, g, semble avoir une orbite d'environ 17 jours.

Faits amusants: Les autres systèmes connus pour être en résonance orbitale incluent la célèbre famille TRAPPIST-1 de sept planètes, toutes à peu près de la taille de la Terre, à environ 40 années-lumière. Eux aussi sont serrés autour de leur étoile, en l'occurrence une petite naine rouge. Plusieurs de ces mondes se trouvent dans leur zone habitable stellaire, où les températures pourraient être suffisamment douces pour permettre à l'eau liquide à la surface. À certains égards, la planète la plus à l'intérieur du nouveau système, HD 158259 b, est également comparable à la Terre : un peu plus grosse, mais susceptible d'être terrestre & mdash rocheuse & mdash tout comme notre planète. Cette planète orbite également autour d'une étoile très semblable à notre Soleil. Mais la planète et ses frères et sœurs orbitent si près de leur étoile qu'ils sont presque certainement extrêmement chauds et mdash pour la planète B, beaucoup trop chauds pour être habitables.

Les découvreurs : Une équipe internationale dirigée par le chercheur Nathan C. Hara, de l'Université de Genève, s'est appuyée sur les observations de l'étoile HD 158259 qui ont été faites sur une période de sept ans. Les données provenaient du spectrographe SOPHIE, un instrument installé sur un télescope à l'Observatoire de Haute-Provence, dans le sud de la France. SOPHIE mesure les mouvements d'oscillation &mdash &ldquoradial vitesses&rdquo &mdash des étoiles, provoqués par les tractions gravitationnelles des planètes en orbite, qui révèlent les planètes' "le vol" ou la masse. L'équipe de recherche a également utilisé les données d'un télescope spatial de la NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), pour détecter la planète la plus interne, bien que par une méthode différente. TESS surveille les petits creux dans la lumière des étoiles lorsqu'une planète traverse la face de son étoile. Cela révèle la taille de la planète et le temps qu'il faut pour faire une orbite. Les données de SOPHIE ont permis de confirmer la découverte du TESS. Et en combinant les résultats des deux, l'équipe scientifique a déterminé que HD 158259 b est environ 1,2 fois plus gros que la Terre et plus de deux fois sa masse.


Non, les deux s'attirent - l'attraction gravitationnelle est un multiple de leurs DEUX masses (c'est-à-dire [tex]f=frac[/Texas]).

La force égale et opposée travaille dans cette planète A tire avec la force F sur la planète B tandis que la planète B tire sur A avec la même force F.

Ils ne s'annulent pas parce que ces deux forces agissent sur des objets différents. L'une agit sur la planète n°1 (à cause de la planète n°2) et l'autre force agit sur la planète n°2 (à cause de la planète n°1).

L'annulation de la force est utilisée lorsque deux forces ou plus agissent sur le même objet.

Vous ne pouvez pas simplement appliquer la formule F=ma sur tout, vous devez d'abord identifier les systèmes impliqués. Il est important de savoir qu'une seule des deux forces reliées par la troisième loi de Newton peut apparaître dans les équations du mouvement, cela dépendra toujours du système que nous choisissons.

Considérez un âne et un kart en contact avec le sol. Si l'âne pousse contre le kart, le kart repoussera avec une force égale et opposée, donc les deux forces s'annuleront et il n'y aura pas de mouvement net - ce n'est pas t ce que nous observons dans la vie quotidienne. Il est donc clair que nous ne pouvons pas simplement utiliser les lois de Newtons à moins que nous ne sachions absolument ce que sont nos systèmes. Voyez si vous pouvez comprendre la faille dans le dilemme de l'âne.

Le scénario était un analogie. Il y a d'autres forces dans le système, à savoir la friction entre vos pieds et le sol. Je voulais me concentrer uniquement sur la force commune entre les deux personnes.

Si vous voulez être précis à ce sujet, si vous et un ami montiez sur des patins à roulettes, vous pourriez orbiter l'un autour de l'autre à votre centre de gravité commun et alors les seules forces seraient entre chacun de vous et la corde et il y aurait un accélération. Cela fonctionne comme la gravité.

On dirait que j'ai mal compris la question de Russ à plus d'un titre !

Je pensais que Russ me le demandait, car l'un de mes messages est venu juste avant celui-ci.

Aussi, dans ce que nous entendons par dire que force "cancel". Je pensais en termes de force nette (c'est-à-dire somme vectorielle) de toutes les forces agissant sur un objet particulier (la corde), lorsque cet objet est soit stationnaire, soit plus généralement n'accélère pas. La somme vectorielle des forces agissant sur la corde est nulle dans ce cas. Si vous préférez dire que les forces s'équilibrent au lieu d'annuler, alors d'accord.

Oui, il y a certainement une tension dans la corde à cause des personnes qui tirent dessus, et c'est une situation différente de celle si personne ne tirait sur la corde.

Désolé pour la confusion.

Je parlais uniquement de la corde et uniquement des forces agissant sur la corde. Désolé si ce n'était pas clair.

Convenu. J'ai essayé de faire un point similaire dans le post #4 de ce fil.

mais pourquoi (les planètes ou quoi que ce soit en orbite, par exemple des satellites autour de la terre ou quelque chose du genre) tournent-elles et ne restent-elles pas simplement là ?

mais pourquoi (les planètes ou quoi que ce soit en orbite, par exemple des satellites autour de la terre ou quelque chose du genre) tournent-elles et ne restent-elles pas simplement là ?

Pourquoi est-ce que si vous sautez d'un bâtiment, vous tombez par terre ? Les deux questions ont la même réponse. Les satellites sont en chute libre. S'ils devaient s'asseoir là, ils tomberaient simplement sur la Terre. Nous leur donnons suffisamment de carburant lors de leur lancement pour qu'ils aient suffisamment de vitesse pour être placés sur une orbite stable et ne pas retomber sur la Terre. Parfois, leur orbite se détériore et ils s'effondrent.

La même chose se produit si vous avez de l'eau dans un seau. Attachez une corde à la poignée du seau. Tournez maintenant le seau en cercle dans le plan vertical. Si vous le faites tourner assez vite, l'eau restera dans le seau lorsque vous l'amenez au sommet, sinon l'eau sortira, n'est-ce pas ? Il en va de même pour ces satellites.

Pourquoi est-ce que si vous sautez d'un bâtiment, vous tombez par terre ? Les deux questions ont la même réponse. Les satellites sont en chute libre. S'ils devaient s'asseoir là, ils tomberaient simplement sur la Terre. Nous leur donnons suffisamment de carburant lors de leur lancement pour qu'ils aient suffisamment de vitesse pour être placés sur une orbite stable et ne pas retomber sur la Terre. Parfois, leur orbite se détériore et ils s'effondrent.

La même chose se produit si vous avez de l'eau dans un seau. Attachez une corde à la poignée du seau. Tournez maintenant le seau en cercle dans le plan vertical. Si vous le faites tourner assez vite, l'eau restera dans le seau lorsque vous l'amenez au sommet, sinon l'eau sortira, n'est-ce pas ? Il en va de même pour ces satellites.

Eh bien, vous avez déduit qu'il parlait de l'objet tournant autour de son propre axe, mais je ne pense pas que c'était ce qu'il voulait dire. Je pense que quand il a dit tourner, il voulait dire tourner autour de la Terre, d'autant plus qu'il l'a opposé à "ne pas rester assis là" impliquant qu'elle était stationnaire. Le mot "rotation" peut faire référence à tout type de mouvement autour d'un axe fixe, je suis donc perplexe quant à la raison pour laquelle vous faites la distinction entre les mots "rotation" et "de rotation".

Peu importe qui d'entre nous a correctement interprété son message, il a une réponse pour les deux cas et c'est ce qui est important.


Qu'est-ce qu'une exoplanète ?

Les mondes en orbite autour d'autres étoiles sont appelés & ldquoexoplanètes & rdquo et ils viennent dans une grande variété de tailles, des géantes gazeuses plus grandes que Jupiter aux petites planètes rocheuses à peu près aussi grandes que la Terre ou Mars. Ils peuvent être assez chauds pour faire bouillir le métal ou enfermés dans un congélateur. Ils peuvent orbiter si étroitement autour de leurs étoiles qu'une "année" ne dure que quelques jours qu'ils peuvent orbiter autour de deux soleils à la fois. Certaines exoplanètes sont des voleurs sans soleil, errant à travers la galaxie dans l'obscurité permanente.

Notre galaxie, la Voie lactée, est l'épais flot d'étoiles qui traverse le ciel les nuits les plus sombres et les plus claires. Son étendue en spirale contient probablement environ 400 milliards d'étoiles, dont notre Soleil. Et si chacune de ces étoiles n'a pas qu'une planète, mais, comme la nôtre, tout un système, alors le nombre de planètes dans la galaxie est vraiment astronomique : nous nous dirigeons déjà vers les billions.


Une mise à jour du statut

Kepler repère les planètes en les regardant transiter devant leur étoile hôte. Cela crée une baisse caractéristique de forme carrée dans la quantité de lumière atteignant la Terre. Cette méthode de détection, cependant, n'est pas considérée comme définitive. Les observations sont considérées comme candidates et doivent être confirmées par une autre méthode.

Sur la base de la quantité de lumière obscurcie, les chercheurs peuvent estimer le rayon de la planète, le temps entre les transits leur permet de déterminer l'orbite. Cela permet aux chercheurs de déduire les propriétés de la planète, comme si elle est susceptible d'être petite et rocheuse comme la Terre ou un géant de glace ou d'eau de la taille de Neptune. La période orbitale nous indique à quelle distance la planète se trouve de son étoile hôte, ce qui peut ensuite être utilisé pour déterminer la quantité de lumière qu'elle reçoit. À son tour, cela peut indiquer si la planète se trouve dans la zone habitable, où de l'eau liquide peut être présente à sa surface. (Cependant, de nombreuses complications pourraient empêcher ces planètes d'être habitables.)

Aujourd'hui, dans une large mesure, c'était un rapport d'étape. Il a été produit en envoyant davantage de données de Kepler via son pipeline d'analyse standard, qui recherche les multiples creux causés par des transits répétés. Avec 34 mois de données au total, le nombre de planètes candidates est passé à plus de 3 500, soit une augmentation d'environ 30 %. Bien que les planètes plus grandes soient plus faciles à repérer car elles bloquent plus de lumière, 600 de ces candidats sont maintenant de la taille de la Terre ou plus petites.

En ce qui concerne la zone habitable, nous sommes jusqu'à 104 planètes candidates. Près d'un quart de ces candidats ont deux fois le rayon de la Terre ou moins.

Tous les systèmes exosolaires ne seront pas orientés de manière à ce que leurs planètes passent entre l'étoile hôte et la Terre. En conséquence, Kepler ne peut éventuellement détecter qu'une petite fraction des planètes dans son champ de vision. Si vous supposez que l'orbite des planètes est essentiellement aléatoire, cependant, vous pouvez utiliser des statistiques pour déduire la présence des planètes qui ne peuvent pas être vues. En effectuant ce processus, les chercheurs ont pu estimer que 70% des étoiles de la séquence principale (les choses qui ne sont pas des naines blanches ou des étoiles à neutrons) hébergent au moins une planète. La moitié des naines M, une étoile petite mais commune, héberge une planète de zone habitable.


Comme vous pouvez le voir sur les chiffres très différents dans les encadrés ci-dessus, votre âge change (parfois beaucoup) en fonction de la planète. Alors, comment définissons-nous un jour et une année sur une planète ?

La Terre et toutes les autres planètes sont constamment en mouvement. Il existe de nombreux types de mouvements différents qui se produisent tous en même temps. Pour déterminer un jour sur une planète et une année sur une planète, il existe deux principaux types de mouvement.

Rotation des axes pour déterminer la durée d'une journée

Le premier type de mouvement est la rotation axiale ou axiale. C'est le mouvement de rotation de la planète réelle et est similaire à une toupie.

Le temps qu'il faut à une planète pour effectuer une rotation complète sur son axe est ce que nous mesurerions comme étant un jour.

Sur Terre, il faut un peu moins de 24 heures pour tourner sur son axe et cela fait un jour. Nous l'arrondissons à 24 heures complètes. Et cela peut être décomposé en 24 heures de 60 minutes qui peuvent également être divisées en 60 secondes par minute.

La vitesse de rotation de l'axe à travers les planètes varie et c'est pourquoi les âges dans les cases ci-dessus sont différents. La vitesse à laquelle une planète tourne sur son axe est déterminée par un certain nombre de facteurs complexes, notamment la vitesse à laquelle la matière d'origine tournait lorsque les planètes se sont formées il y a 4,5 milliards d'années.

Jupiter, par exemple, a la vitesse de rotation la plus rapide de toutes les planètes et ne prend que 9,92496 heures terrestres pour effectuer une rotation complète sur son axe. En comparaison, Vénus met 243,018 jours pour effectuer une rotation.

Orbite ou révolution autour du Soleil pour déterminer la durée d'une année

Le deuxième mouvement est la révolution de la planète lorsqu'elle se déplace autour du Soleil. Ceci est souvent appelé orbite ou trajectoire de l'orbite de la planète. Sur Terre, vous savez probablement qu'une année prend 365,26 jours terrestres. C'est le temps qu'il faut à la Terre pour tourner une fois autour du Soleil.

Pluton, la planète naine, a une trajectoire orbitale très large et il faut près de 248 ans pour effectuer une révolution complète autour du Soleil. C'est pourquoi votre âge dans la case Pluton ci-dessus est si jeune.

Mercure est la planète la plus proche du Soleil et a donc une trajectoire orbitale plus petite - il ne faut que 88 jours terrestres à la planète pour orbiter une fois autour du Soleil.


Des mondes étranges ? Oui - par le trillion

Les plusieurs milliers de planètes confirmées jusqu'à présent comme étant en orbite autour d'autres étoiles - les exoplanètes - se répartissent en quatre grandes catégories : les grandes géantes gazeuses, les mondes semblables à Neptune, les "super Terres" plus grandes que la Terre mais plus petites que Neptune et les planètes terrestres sur Terre. Gamme de tailles #39s. Au sein de ces catégories, cependant, les scientifiques trouvent encore plus de variété. Parmi les géantes gazeuses, par exemple, il y a les "Jupiters chauds", des mondes infernaux avec des orbites étroites et étreignant les étoiles.

Un voyage dans la liste des exoplanètes trouvées jusqu'à présent est une course folle. Ces planètes situées au-delà de notre système solaire, qu'elles soient en orbite autour d'autres étoiles ou flottant librement entre elles, peuvent rendre les planètes plus proches de la maison apprivoisées en comparaison. &ldquoHot Jupiters&rdquo sont des mondes infernaux étreignant les étoiles. &ldquoSuper Earths&rdquo sont super mystérieux. Des planètes gelées, des géantes gazeuses qui donnent à Jupiter une apparence chétive, ou de petites planètes rocheuses de la taille de la Terre, mais sur des orbites étroites autour des étoiles naines rouges et le catalogue ne cesse de croître, et bientôt, cette croissance deviendra exponentielle.

Les plus de 3 900 exoplanètes confirmées à ce jour ne sont en réalité qu'un petit échantillon de ce qui pourrait s'élever à des milliards de milliards dans notre galaxie. Et ils seront probablement rejoints par des dizaines de milliers d'autres qui devraient être découverts par le télescope spatial TESS de la NASA (le satellite Transiting Exoplanet Survey).

Les astronomes qui analysent les données du dernier relevé des exoplanètes, par le télescope spatial Kepler de la NASA, peuvent déjà dresser un portrait démographique de ce que TESS trouvera probablement.

Selon la NASA & rsquos Exoplanet Archive, sur les 3 924 exoplanètes confirmées à ce jour, 1 665 peuvent être classées comme des mondes gazeux de type Neptune de la taille de Neptune. Le reste de la panne :

  • 1 213 remportent le titre de géante gazeuse, comme Jupiter ou Saturne.
  • 878 sont classées comme des super Terres, une référence uniquement à leur taille, plus grande que la Terre et plus petite que Neptune, mais ne suggérant pas qu'elles sont nécessairement similaires à notre planète d'origine. La vraie nature de ces planètes reste entourée d'incertitude car nous n'avons rien de semblable dans notre propre système solaire et pourtant, elles font partie des types de planètes les plus courantes trouvées jusqu'à présent dans la galaxie.
  • 156 des exoplanètes confirmées sont considérées comme terrestres, c'est-à-dire que des planètes rocheuses de la taille de la Terre, une enquête plus approfondie déterminera si certaines d'entre elles possèdent des atmosphères, des océans ou d'autres signes d'habitabilité.
  • 12 sont simplement classés comme &ldquounknown.&rdquo En d'autres termes, leur présence a été détectée par l'une des nombreuses méthodes indirectes, mais nous en savons peu d'autre à leur sujet.

Plus de variété est cachée dans ces grandes catégories. Les Jupiters chauds, par exemple, ont été parmi les premiers types de planètes trouvés et des géantes gazeuses comme Jupiter, oui, mais en orbite si près de leurs étoiles que leurs températures montent en milliers de degrés (Fahrenheit ou Celsius). Ces grosses planètes font des orbites si étroites qu'elles provoquent un &ldquowobble&rdquo prononcé dans leurs étoiles, leur gravité les tirant d'abord dans cette direction, puis dans celle-là. Cela les a rendus plus faciles à détecter au début de la chasse aux planètes.

Ou considérez les planètes voyous : des mondes dévalant seuls à travers la galaxie, sans étoile compagnon. Beaucoup de ces mondes auraient pu être éjectés de leur système solaire d'origine, au milieu des bousculades gravitationnelles au cours des premières phases de formation. Le &ldquokick&rdquo final pourrait provenir d'une autre planète ou même de l'étoile elle-même.

La galaxie semble également abriter un grand nombre de planètes de taille étrange, y compris ces super Terres. S'agit-il de mondes rocheux surdimensionnés, comme des versions agrandies de planètes de la taille de la Terre ? Ou s'agit-il de mondes à faible densité avec des atmosphères bouffies ? Une enquête plus approfondie est nécessaire.

Comme si cela ne suffisait pas, les scientifiques ont également noté ce qui semble être un étrange écart dans la taille des planètes. Il a été surnommé le Fulton gap, d'après Benjamin Fulton, auteur principal d'un article le décrivant. Les données de Kepler montrent que les planètes d'une certaine taille sont rares, celles entre 1,5 et 2 fois la taille de la Terre. Il est possible que cela représente une taille critique dans la formation des planètes : les planètes qui atteignent cette taille attirent rapidement une épaisse atmosphère d'hydrogène et d'hélium et se transforment en planètes gazeuses, tandis que les planètes plus petites que cette limite ne sont pas assez grandes pour contenir une telle atmosphère et restent essentiellement rocheux. D'un autre côté, les planètes plus petites qui orbitent près de leurs étoiles pourraient être les noyaux de mondes semblables à Neptune dont l'atmosphère a été supprimée.

Expliquer l'écart de Fulton nécessitera une bien meilleure compréhension de la formation des systèmes solaires.

Comme c'est souvent le cas en science, plus nous en apprenons sur le kaléidoscope des exoplanètes, plus elles suscitent de questions &ndash et plus notre univers devient mystérieux.

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À la recherche des lumières de la ville sur d'autres planètes

Il y a une dizaine d'années, j'ai assisté à une conférence inaugurant le campus de l'Université de New York à Abu Dhabi avec un collègue de l'Université de Princeton, Ed Turner. La conférence comprenait une visite du quartier, au cours de laquelle le guide local s'est vanté que les lumières de leur ville pouvaient être vues depuis la lune. Ed et moi nous sommes regardés et nous nous sommes demandés : à quelle distance le télescope spatial Hubble (HST) pouvait-il détecter les lumières de la ville ?

Le jour suivant, nous avons calculé que le champ profond de Hubble pouvait remarquer une ville comme Tokyo sur des objets de la ceinture de Kuiper à 30&ndash50 fois la séparation Terre-Soleil. Mais peut-on distinguer les lumières artificielles de la réflexion naturelle de la lumière solaire si elles ont une couleur similaire ?

En répondant à cette question, Ed et moi sommes tombés sur une idée clé concernant la dépendance du flux observé sur la distance de la source lumineuse. Le flux de lumière solaire réfléchie diminue inversement avec le carré de la distance du réflecteur au soleil (en ce qui concerne la lumière solaire interceptée par celui-ci) multiplié par le carré de sa distance par rapport à nous (pour la lumière que nous recevons). Pour les sources très éloignées, le produit de ces facteurs implique une gradation inversement avec la distance à la quatrième puissance. D'autre part, une source artificielle qui produit sa propre lumière agit comme une ampoule et ne s'atténue qu'en raison inverse du carré de sa distance à nous. En vérifiant si un objet de la ceinture de Kuiper diminue inversement avec la distance à la deuxième ou à la quatrième puissance à mesure qu'il s'éloigne le long de son orbite, on peut en déduire s'il émet sa propre lumière.

Par coïncidence, l'un des principaux observateurs des objets de la ceinture de Kuiper a visité mon bureau par la suite. Je n'ai pas manqué l'occasion de lui demander : &ldquoAvez-vous déjà vérifié comment la luminosité des objets de la ceinture de Kuiper change avec la distance le long de leurs orbites ?&rdquo Il a répondu sans hésiter : &ldquoPourquoi vérifierais-je ? Il doit suivre la dépendance attendue de la lumière réfléchie du soleil.» A quoi je pourrais seulement dire : &ldquo Si vous n'êtes pas disposé à découvrir des choses merveilleuses, vous ne les trouverez jamais.»

Mais je suis patient. L'éducation prend du temps, surtout lorsqu'il s'agit de traiter avec des scientifiques. Lorsqu'on m'a demandé récemment combien de temps les humains peuvent rester ignorants de la nature, j'ai répondu que les gens peuvent refuser de considérer des preuves qui contredisent leurs convictions pendant des millénaires. Ce fut le cas en ce qui concerne les notions que nous sommes situés au centre de l'univers ou que les résultats des guerres sont dictés par les planètes et les étoiles dans le ciel. L'étendue de notre ignorance est illimitée. Nous pourrions choisir de rester non informés pour toujours, tout comme les animaux.

Certes, il est peu probable qu'une source lumineuse aussi brillante que la ville de Tokyo existe aux abords du système solaire, à moins qu'elle ne soit associée au passage d'un vaisseau spatial géant. Mais nous pourrions potentiellement rechercher des lumières artificielles provenant de planètes habitables autour d'autres étoiles.

La plus proche est Proxima b, une planète située dans la zone habitable de notre plus proche voisine, l'étoile naine Proxima Centauri, qui est située à 4,25 années-lumière. Étant donné que la planète est 20 fois plus proche de son étoile faible que la Terre ne l'est du soleil brillant, on pense que Proxima b est verrouillée par les marées avec les côtés jour et nuit permanents (tout comme la lune fait face à la Terre avec le même côté à tout moment). Une civilisation technologique sur Proxima b pourrait choisir de transférer la chaleur et l'électricité du côté jour chaud et éclairé vers le côté nuit sombre et froid. Cela pourrait être accompli, par exemple, en revêtant le côté jour de cellules photovoltaïques qui génèrent de l'électricité à partir de la lumière des étoiles. In a paper with my former postdoc Manasvi Lingam, we showed that substantial coverage of the dayside by solar panels could be detected with future telescopes based on the spectral edge that they exhibit in their reflectance of starlight.

This raises an interesting hypothetical question. If the nightside of Proxima b is illuminated by artificial light, could we detect it with HST&rsquos successor, the James Webb Space Telescope (JWST), scheduled for launch this year? Since JWST is bigger and more sensitive than HST, it would allow us to peer farther into space and extend the search for artificial lights from the Kuiper belt to habitable exoplanets like Proxima b. I explored this question in a new paper with an undergraduate student from Stanford University, Elisa Tabor.

We computed the light curve expected from a partially lit Proxima b as it orbits its star. Our calculations showed that JWST will be able to detect light emitting diode (LED) lamps on the nightside making up 5 percent of the stellar illumination of its dayside. But even if the artificial illumination is as faint as our civilization currently utilizes (0.01 percent) on the nightside of Earth, JWST could detect it as long as it was limited to a frequency band that is a thousand times narrower than the stellar light. Future observatories, like the proposed Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) space telescope, will be able to detect even fainter levels of artificial illumination on the nightside of Proxima b.

The search for city lights on habitable planets may sound speculative, but it is worth pursuing as a potential technosignature with planned instruments. Proxima b orbits its star every 11.2 days, providing 32.6 more opportunities for its possible inhabitants to celebrate their birthdays than we have on Earth, once per 365.2 days. The high demand for bright lights during birthday parties on the nightside of Proxima b would be a reason for us to celebrate as well, if the signal was noticed by future telescopes.

ABOUT THE AUTHOR(S)

Avi Loeb is former chair (2011-2020) of the astronomy department at Harvard University, founding director of Harvard's Black Hole Initiative and director of the Institute for Theory and Computation at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. He also chairs the Board on Physics and Astronomy of the National Academies and the advisory board for the Breakthrough Starshot project, and is a member of President's Council of Advisors on Science and Technology. Loeb is the bestselling author of Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth (Houghton Mifflin Harcourt).



Commentaires:

  1. Isa

    Absolument avec vous, c'est d'accord. Dans ce document, quelque chose est aussi pour moi cette idée est agréable, je suis entièrement d'accord avec vous.

  2. Aldis

    Désolé, mais cette option ne me convenait pas.

  3. Shakagar

    Il est allé chercher ...

  4. Baldhere

    Oui, une variante bonne

  5. Goltilrajas

    Sujet incomparable

  6. Nantres

    Je suis désolé, mais à mon avis, vous avez tort. Nous devons discuter. Écrivez-moi dans PM, cela vous parle.

  7. Gallagher

    Je dois vous dire que c'est un faux chemin.



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