mise à jour : 13 décembre 2021
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• Exercice : L'habitabilité autour d'étoiles doubles

Exercice : L'habitabilité autour d'étoiles doubles

Auteur: Martin TURBET
Carte postale de Kepler 16-b
kepler_16b.jpg
Kepler 16-b est une planète qui a été détectée dans un système d'étoiles doubles/binaires.
Crédit : NASA

Lorsque deux étoiles sont suffisamment proches qu'elles orbitent autour d'un barycentre commun, on dit qu'elles forment un système d'"étoiles doubles" ou d'"étoiles binaires". Les systèmes d'étoiles doubles sont communs dans notre galaxie, puisqu'environ 1 planète sur 2 se trouve dans un système d'étoiles binaires.

De nombreuses planètes ont déjà été détectées autour d'étoiles doubles. On propose dans cet exercice d'explorer l'habitabilité des planètes orbitant de tels systèmes.

Auteur: M. Turbet

exerciceL'habitabilité des étoiles doubles - Cas Circumbinaire

La première catégorie de planètes présentes dans les systèmes binaires représente les planètes ayant une orbite circumbinaire. Ces planètes orbitent autour des deux étoiles à la fois.

binary_star_1.png
Question 1)

Soit un système binaire composé de deux étoiles rigoureusement identiques. À quel système plus simple ce système est-il équivalent ? Estimez la position de la Zone Habitable associée, par rapport à un système composé d'une étoile seule. Estimez de même le changement pour le temps de synchronisation.

Solution

Question 2)

Soit maintenant un système binaire composé d'une étoile solaire et d'une étoile M de 0,3 masse solaire. Comparez la luminosité des deux étoiles. A quel système plus simple ce système binaire s'apparente-t-il ?

AideSolution

Auteur: M. Turbet

exerciceL'habitabilité des étoiles doubles - Cas Non-Circumbinaire

La deuxième catégorie de planètes présentes dans les systèmes binaires comporte les planètes ayant une orbite non-circumbinaire : ces planètes orbitent autour d'une seule des deux étoiles.

binary_star_2.png
Question 1)

Donnez une condition pour que la stabilité orbitale d'un tel système soit assuré. À quel système plus simple ressemble alors le système ?

Solution

Question 2)

Quel est le risque - du point de vue de l'habitabilité de la planète - si l'étoile hôte est moins massive que l'étoile environnante.

Solution

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