Orbites planétaires à deux soleils

Publié le 29 Mars 2009

Vive le recyclage ! Encore un article réchauffé puisque l'original date d'il y a 3 ans. Mais, comme pour la "Moisissure psychédélique", voici une nouvelle visualisation de ce à quoi peuvent ressembler des orbites de planètes autour d'une étoile double. Voici tout de suite la vidéo: les deux points noirs sont les deux étoiles et le trait représente la trajectoire d'une planète. Pour ceux que cela intéresse (spirographe, papillons, exoclimatologie...), toutes les explications sont en dessous de la vidéo:


Tout le monde sait à quoi ressemblent les orbites des planètes du système solaire: en gros, ce sont des cercles centrés sur le soleil. En fait ce sont des ellipses dont le soleil occupe un des foyers. Mais ca n'a aucun intérêt de faire cela avec Processing, puisqu'il suffit de deux punaises, un fil et un crayon pour tracer des ellipses.

Par contre, ça devient beaucoup plus intéressant s'il y a deux soleils, c'est-à-dire une étoile double. Si jamais il y a une planète qui tourne "autour", à quoi peut bien ressembler son orbite ? C'est ce que montre cette petite vidéo. Et la famille des orbites à deux étoiles est bien plus exotique que celle des ellipses.

Quelles formes d'orbites ?

D'un côté, c'est une toute petite famille puisque les orbites stables sont très rares: il faut beaucoup de simulations pour atteindre un truc qui tienne la route. La plupart du temps, la planète s'écrase sur une des étoiles ou passe tellement près de l'une d'elle qu'elle est ejectée du système pour un long périple dans l'espace intersidéral. Entre nous, il doit y avoir un sacré paquet de planètes errantes justes prêtes à nous tomber sur la gueule (pour imaginer le scénario, voir "Le dernier baiser du scorpion").

D'un autre côté, c'est une famille beaucoup plus grande que celle des orbites à 1 soleil, puisque cette famille contient au moins trois membres, alors que les orbites à 1 soleil ne sont que des ellipses. Ces trois membres sont:

- les orbites "spirographes" (vus dans la vidéo): ces orbites tournent autour des deux étoiles et la planète ne passe jamais entre les deux. Les figures qu'on obtient ressemblent généralement à un anneau ou aux figures qu'on peut tracer avec un spirographe. L'anneau est plus ou moins large et plus ou moins diffus. Parfois, la planète passe par tous les points de l'anneau. Parfois, elle ne passe que par certaines zones et on obtient des figures discrètes comme celle présentée ci-dessous. Malheureusement, ces orbites sont encore plus rares...

- les orbites "papillons" (vus dans la vidéo): ces orbites ont une forme de huit. A chaque révolution, la planète passe deux fois entre les étoiles: à l'aller et au retour. En fonction des masses des deux étoiles, le "huit" est plus ou moins déformé. Si les deux étoiles ont des masses semblables, le huit est symétrique. S'il y a une grosse différence de masse, la boucle autour de l'étoile la plus légère est plus petite.

- les "ellipses tournantes" (pas vues dans la vidéo): Cette catégorie n'est pas présentée ici parce qu'elle est plus difficile à représenter à cette échelle. Dans ce cas, la planète tourne très vite, tout prés d'une des étoiles et ne va jamais autour de l'autre. La trajectoire ressemble à une ellipse qui tourne autour de l'étoile.

Orbite spirographe discrète.

Quels climats sur ces planètes ?

Si la forme des orbites est parfois jolie, le plus drôle dans les orbites à deux soleils est le climat qui peut régner sur ces planètes hypothétiques. Dans le système solaire, la distance entre le soleil et la planète est presque toujour la même, si bien que la forme de l'orbite a peut d'effet. Pour info, les climats qu'on a sur Terre ne sont pas dus au fait que la planète se rapproche plus ou moins du Soleil, mais à l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre...

Sur une planète à 1 soleil avec une orbite très elliptique, il fait très très chaud pendant une courte partie de l'année (le passage près de l'étoile), et il fait froid, voire très froid, le reste du temps. Mais il y a des jours et des nuits et un seul soleil dans le ciel.

Sur une planète à 2 soleils à orbite "spirographe" qui passe loin des étoiles, une période de l'année est plutôt froide et l'autre plutôt chaude, mais pas de contraste dramatique. Il peut même y avoir deux périodes chaudes par an. Si l'étoile passe très près, l'été peut être court mais brûlant... Comme sur les autres planètes, il y a des jours et des nuits. Mais les nuits durent 12 heures en été et seulement 5 ou 6 heures en hiver. Mais surtout il y a deux alignements de soleil chaque année, parfois en été, parfois en hiver et parfois entre les deux...

Sur une planète à orbite "papillon", les saisons sont encore plus bizarres... Certaines années, il y a deux étés et deux hivers. Parfois, il n'y a ni été ni hiver... Par contre, les nuits sont courtes en général. Elles ne durent 12 heures que pendant quelques semaines par an, au moment de l'alignement des deux soleils. Elles durent souvent moins de 6 heures. Et il y a même deux périodes de l'année où il n'y a pas de nuit: quand le planète passe entre les étoiles. Ces jours-là, il est possible de voir un soleil se coucher à l'Ouest, alors que l'autre se lève à l'Est !

Mais il faudrait ajouter à cela tous les effets délirants de l'inclinaison de l'axe de rotation de la planète. Il y a surement des gens qui travaillent là-dessus. D'ailleurs, c'est assez bizarre, le domaine "exoclimatologie" ne donne aucune réponse sur Google. Comme quoi, vous venez peut-être de lire le premier article traitant d'un domaine promis à un brillant avenir: l'exoclimatologie. Pour preuve, le mot "exoclimatology" en anglais n'apparait que sur un site, assez métaphysique visiblement. Nyark !

Epilogue

Malgré tout, ne vous faites pas trop d'illusions, ce n'est pas demain que vous trinquerez pendant un double lever et coucher de soleils. Parce qu'en plus du voyage plutôt long, il faudrait trouver un système solaire où une telle orbite puisse exister. Car il y a un "Mais !". En effet, pour que ces orbites existent, il faut pouvoir trouver un référentiel dans lequel les deux étoiles sont fixes, et ca c'est compliqué. Ca doit être possible si les deux étoiles ont le même masse, mais ca ne doit pas arriver tous les jours. C'est dommage. Putain de physique !

Lien utile:

- l'applet en ligne qui permet de voir ces orbites se tracer.

Rédigé par J...

Publié dans #logiciels de création

Commenter cet article

lulu 07/04/2009 20:42

Salut J...

L'évolution de cette vidéo est une réussite aussi, par contre je ne saisis pas le texte (je distingue en effet deux périodes dans le déroulement des lignes), personnellement ici j'accroche sur les images qui me font penser à un regard (des yeux), et, le choix de l'instrument "piano" est bien pensé !

Salut.