TP de physique R.I.G.O.L.E. exoplanètes

Planétologie

A.Trajectoire elliptique

Planetary Orbit Simulation

Sélectionner « animation rate = 0,15 ys/s  »

Q1: Terre
Sélectionner Earth
Orbite à vitesse constante.

Q2: Planète HD 80606 b
Régler les paramètres
semimajor axis= 0.45 AU
eccentricity = 0.93

Quelle différence avec l’orbite de la Terre ? (vitesse, forme)

(Informations supplémentaires sur HD 80606 b:
rayon = 0,921 RJup ; masse = 3,94MJup ; masse de l’étoile = 0,98Msun; distance: 190 années lumière; decouverte en 2001 )

B.Mouvement du Soleil sous l’influence des planètes

Vitesse Radiale

Sélectionner Animation speed : 3000 days per second

Q1. Ajouter uniquement Jupiter.
Quelle est l’orbite du Soleil (forme et période) ?

Q2. Ajouter uniquement Neptune.
Même question.

Q3. Ajouter Jupiter et Neptune.
Même question. Indices : 1/ il y a deux périodes. 2/ si une planète est x fois plus loin qu’une autre, sa période est x^3/2 fois plus longue.

Q4. Comment peut-on déterminer quels types de planètes (masse et période) orbite autour d’une étoile en étudiant sa trajectoire ?

(Rayon du Soleil = 700,000 Km ; 1AU = 150 millions Km )

C.Simulateur d’occultations (transit primaire)

Simulateur de transit

1. CoRoT-7 b
mass = 0,015 Mjup
radius = 0,136 RJup
semi-major axis = 0,02
star mass = 0,93

Ne pas afficher la courbe théorique (retirer la croix de « show theoretical curve ») et « show simulated measurements »

Est-ce que le transit est détecté dans chacun des cas ci-dessous:

1er cas : noise = 0,00015 et number = 20
2ème cas : noise = 0,00015 et number = 250
3ème cas : noise = 0,000015 et number = 250

2. Système Terre-Soleil :
masse = 0,003125
radius = 0,09

pour 100 mesures, quelle précision serait nécessaire pour détecter le transit?
Quel niveau de « noise » pour pouvoir détecter le transit primaire avec 100 mesures? 250 mesures ?

D.Vitesses radiales

Simulateur de vitesse radiale

1. 51 Peg b (paramètres de la découverte publiée en 1995)
inclinaison 90°
longitude 285°
M = 1,06 Msun
précision = 13m.s-1
35 mesures
distance: 0,05AU ; masse: 0.5MJup

2. Jupiter-Soleil
distance: 5UA
e=0

3. Masse minimale
précision = 1m.s-1
distance: 1AU
Ecc=0
inclinaison 90°
300 mesures
Quelle est la masse minimale détectable avec ces paramètres ?