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Sélection de la mission spatiale Plato Contribution du LUTh

L’Agence Spatiale Européenne a sélectionné le 20 Février 2014 la mission spatiale Plato (PLAnetary Transits and stellar Oscillations) pour un lancement en 2023-2024.

Évènements associés

  • Le lundi 24 février 2014

Plato est une mission « Moyenne » de l’ESA et était en compétition avec 3 autres candidats.
18 pays sont impliqués dans cette mission : Allemagne, Australie, Autriche, Belgique, Brésil, Danemark, Espagne, France, Grande Bretagne, Israël, Italie, Norvège, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque, Suède, Suisse et USA.

Comme son nom l’indique, elle a pour but de détecter des planètes extrasolaires (exoplanètes) par la méthode des transits et d’observer les oscillations stellaires rapides en vue d’en étudier la structure interne.

La contribution du LUTh se situe dans trois domaines :

  • la détection des exoplanètes et l’étude des systèmes planétaires
  • les interactions entre planètes et étoiles parentes
  • l’activité stellaire

Planètes et systèmes planétaires

Plato s’intéresse aux exoplanètes sous deux angles, les propriétés des planètes individuelles et l’architecture et la dynamique des systèmes planétaires. Le LUTh contribue à plusieurs aspects.

  1. 1/ Pour les planètes elles-mêmes il fait des calculs de modélisation, à partir de ce qu’on peut savoir des propriétés à très haute pression de la matière, du rayon du coeur solide des planètes en fonction de leur composition et de leur masse. Il étudie aussi la détection d’anneaux de planètes par transit, analogues à ceux de Saturne.
  1. 2/ Pour l’architecture des systèmes planétaires et la dynamique de leurs trajectoires, le LUTh aborde plusieurs aspects, par exemple :
    Le recherche d’exo-lunes (satellites d’exoplanètes), de planètes d’étoiles binaires, de planètes « troyennes » (c’est-à-dire formant avec l’étoile et une autre planète un triangle équilatéral) la recherche de queues cométaires de planètes, de comètes et de planètes naines l’étude des inhomogénéités dans les disques de poussière autour des étoiles.

Interactions étoiles planètes.

Les étoiles interagissent avec leurs planètes, soit par le champ magnétique, s’il est suffisamment intense, soit par la gravité. Le LUTh s’intéresse plus particulièrement aux interactions gravitationnelles, c’est-à-dire aux marées ; celles-ci jouent un rôle essentiel dans l’architecture des systèmes planétaires, et elles ont des effets multiples sur les objets qui les composent, et qui seront observés par Plato.
La marée exercée par les planètes sur l’étoile hôte modifie la rotation interne de celle-ci et elle y induit du mélange, lequel a un impact important sur son évolution.
Quant à la marée produite par l’étoile sur ses planètes, elle permet de sonder leur structure interne, et ainsi de contraindre l’équation d’état encore mal connue des coeurs planétaires, qu’ils soient fluides ou solides. Ces résultats observationnels seront confrontés aux modèles construits au laboratoire par des simulations de la matière à très haute pression.

Activité stellaire

Le LUTh aura plusieurs contributions :

  • Etude des propriétés de pulsations dans les étoiles à composition chimique stratifiée.
  • Observation des pulsations pour le diagnostic sur l’intérieur des étoiles.
  • Modélisation de la structure interne affectée par la diffusion et de la conséquence sur les pulsations observables

Intérêt de PLATO pour ce domaine :

CoRoT a observé 3 étoiles HgMn (chimiquement particulières) dont 2 présentent des variations photométriques. La nature exacte de ces variations n’a pas pu être établie (pulsation ou modulation rotationnelle). Ces étoiles sont relativement rares, et en observer de brillantes, spectroscopiquement bien étudiées, permettrait de comprendre à quoi sont dues ces variations. Cela aura des implications importantes sur notre compréhension de la physique de ces étoiles. Plato permettra cette avancée en raison de la taille du champ d’observation : on aura accès à des étoiles cataloguées comme HgMn et bien étudiées au sol.

Le LUTh participera à la synergie avec GAIA pour la caractérisation très précises des paramètres fondamentaux des étoiles étudiées, et avec l’instrument SPIROU du Télescope Canada-France-Hawaii pour la spectropolarimétrie des étoiles magnétiques (dont la composition chimique est stratifiée).

Documents sur Plato :

article de synthèse

présentation à l’ESA le 21 Janvier 2014

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Le constructeur du satellite Plato n’a pas encore été choisi. Très vraisemblablement, les deux leaders européens du secteur spatial, Airbus Espace et Thales Alenia Space, se partageront le travail. Bien qu’il s’agisse de la mission la plus performante jamais mise au point pour la recherche de planètes, il n’y a aucun point dur identifié à ce jour dans sa conception.
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À elle seule, cette image explique pourquoi Plato surpasse toutes les missions précédentes dédiées à la recherche d’exoplanètes, comme Corot ou Kepler. Les points jaunes et bleu foncé représentent les régions de la Voie lactée observées respectivement par Kepler et Corot. Quant aux dix grands carrés, ils montrent les régions qu’observera Plato.