mise à jour : 1 février 2022
mise à jour : 1 février 2022
Auteur: JLB
Distances
Question 1)
Quel la distance entre la Terre et le Soleil ? Entre Jupiter et le Soleil ?
Sous quel angle apparent dans le ciel de α Cen Bb observerait-t-on la distance Terre-Soleil ? la distance Jupiter-Soleil ?
Solution
Le demi-grand axe de l'orbite terrestre est égal à la circonférence de l'orbite (soit 30 km/s multiplié par un an) divisé par 2 , ce qui nous donne une distance d'environ 150 millions de kilomètres (c'est l'unité astronomique par définition). En utilisant la troisième loi de Kepler, l'on sait que pour un système donné, la période au carré sur le demi-grand axe au cube est une constante pour un système planétaire donné, on trouve ainsi un demi-grand axe de 780 millions de kilomètres pour Jupiter soit 5,2 unités astronomiques.
α Cen B a une parallaxe de 796.92 milliarseconde, ce qui nous donne une distance de 1,25 pc.
En appliquant l'équation trigonométrique approchée , on trouve une séparation apparente de 1,6" pour la Terre et de 8,3" pour Jupiter.
Luminosité
Question 1)
Dans quelle gamme de longueur d'onde rechercher ces planètes ?
Quel est le contraste entre la Terre et le soleil, entre Jupiter et le soleil ?
Technique
Question 1)
Si ces extraterrestres ont un petit peu d'avance sur nous et ont à disposition les télescopes au sol que nous prévoyons d'avoir au cours des décennies à venir. Peuvent-ils observer, voire étudier la Terre ou Jupiter ? Si oui est-ce une tache facile ?
Voici les courbes des capacités de détection des instrument actuels (GPI 2013, SPHERE 2014) et futur avec les ELT, télescopes de plus de 20 m de diamètre (TMT,GMT et E-ELT, arrivant après 2020). Si une planète a un contraste avec son étoile, à séparation angulaire donnée, supérieur à la courbe, alors elle est détectable. Ces instruments ciblent le domaine du proche infrarouge (1 à 5 µm) particulièrement les bandes J (1,25 µm), H (1,75 µm) et L (3,75 µm) qui sont des fenêtres de transparence de l'atmosphère terrestre (l'eau absorbe beaucoup dans le proche infrarouge en dehors de ces fenêtres).
Aide
Reprendre le graphique de Sara Seager et al. pour étudier le contraste en J, H et L .
Question 2)
Sachant que le contraste entre la lumière zodiacale et la lumière solaire dans le système solaire est de 10-7 entre 5 et plusieurs centaines d'UA, cela change-t-il vos conclusions ?