Visibilité du système solaire depuis AlphaCen b

Auteur: JLB

Présentation

Fin 2012, une planète ressemblant à la Terre et tournant autour de l'étoile α Centauri B (faisant partie du système stellaire le plus proche de nous) a été annoncée. Elle a été découverte par vélocimétrie radiale. [Pour plus d'information cliquez ici]

the_planet_around_Alpha_Centauri_B.jpg
Crédit : ESO

Le système α Centauri est constitué des 3 étoiles :

Alpha du Centaure
Alpha_Centauri_and_its_surroundings.jpg
Crédit : ESO

Imaginons qu'une forme de vie intelligente, au même niveau technologique que nous, y habite et cherche à étudier notre système solaire. Auraient ils la possibilité de détecter la Terre ? Ou au moins Jupiter ? Pour le savoir répondons aux quelques questions des pages suivantes...

Quelques Grandeurs

MassePériodeVitesse orbitaleRayonTempérature efficace
Terre5.97 \times 10^{24}\,\mathrm{kg}d'après vous ?30 km/s6371\,\mathrm{km}254\,\mathrm{K}
Jupiter320 M_{\oplus} soit 9.55 \times 10^{-4}\,M_{\odot}11.86\,\mathrm{ans}à calculer11\,R_{\oplus} soit environ 0.1\,R_{\odot}124\,\mathrm{K}

α Cen B a une parallaxe de 796,92 milliarcsecondes.

Remarque: la distance en parsec est par définition l'inverse de la parallaxe en arcsec, "parsec" étant d'ailleurs l'abréviation de "par seconde" (d'arc) .


Questions

exerciceDistances

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 ?

exerciceLuminosité

Question 1)

Dans quelle gamme de longueur d'onde rechercher ces planètes ?

solarSystemSeager2010_Modif.jpg

Quel est le contraste entre la Terre et le soleil, entre Jupiter et le soleil ?

exerciceTechnique

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 ?

DirectImagingContrast_final.png
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).

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 ?


Réponses aux exercices

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Exercice 'Distances'


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Exercice 'Luminosité'


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Exercice 'Technique'