Projet ANR-12-BS05-0008 – IDEE : Influence Des Etoiles sur les Exoplanètes
Programme : Blanc - SIMI 5 - Physique subatomique et théories associées, astrophysique, astronomie et planétologie (Blanc SIMI 5)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Frédéric BAUDIN (UNIVERSITE PARIS-SUD  11/ Institut d'Astrophysique Spatiale)
Partenaires : Astrophysique, Interprétation - Modélisation, Paris-Saclay; Laboratoire d'Études Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique; Institut d'Astrophysique Spatiale
Montant : 372504.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Connaitre les relations étoiles-planètesAprès la découverte de centaines de planètes en orbite autour d'autres étoiles que le Soleil, il s'agit maintenant de comprendre la physique de l'influence de l'étoile centrale sur ses planètes pour mieux décrire les conditions à la surface de ces dernières (habitabilité).
Décrire au mieux le vent de particules et le flux UV des étoilesLes deux vecteurs principaux d'influence des étoiles sur la planètes sont le flux de particules (ou vent) et le rayonnement énergétique (UV, EUV et au delà) des étoiles. L'objectif est de les quantifier au mieux connaissant les caractéristiques globales de l'étoile (âge, masse, etc...).
De l'intérieur aux confins de l'étoileFlux de particules et rayonnement UV sont tous deux liés au champ magnétique de l'étoile. Ce champ est crée par un effet dynamo interne dont il faudrait pouvoir prévoir l'efficacité. Cela se basera sur la modélisation de la structure interne des étoiles en s'appuyant sur leur analyse sismologique, puis en reliant (grossièrement pour commencer) efficacité de la dynamo et caractéristiques des flux UV et de particules.
Résumé de la soumission : Depuis la découverte dans les années 1990 de la première planète en orbite autour d'une autre étoile que notre Soleil, la découverte de centaines d'autres exo-planètes fut confirmée. Il s'agit maintenant de franchir une nouvelle étape en mesurant précisément les caractéristiques de ces systèmes. Une autre question qui se pose est l'existence de zones habitables autour de ces étoiles abritant des planètes. Pour y répondre, il faut une description précise de l'objet au centre de ces systèmes: les étoiles. Le succès des missions spatiales basées sur la photométrie stellaire de précision comme MOST, CoRoT ou Kepler ouvre la voie à l'étude détaillée des caractéristiques des étoiles. Cela sera amplifié par la présence des missions PLATO et ECHO dans le processus de sélection de l'ESA pour une mission M3. Les premiers résultats en terme de sismologie stellaire, basés sur ces missions, ont démontré le potentiel de cette technique pour étudier la physique des étoiles. De plus, la précision photométrique de ces données spatiales ouvre de nouvelles possibilités, par exemple en ce qui concerne la micro-variabilité des étoiles.Notre projet a pour but de mesurer précisément les caractéristiques des étoiles afin de déterminer leur influence sur leur éventuel système planétaire. Mesurer la masse et le rayon d'une exo-planète se faisant à partir de ceux de l'étoile, un de nos buts est de mesurer précisément masse et rayon de l'étoile. Les conditions à la surface d'une exo-planète vont dépendre de l'influence de l'étoile en terme de rayonnement et de magnétisme: nous nous fixons donc comme but de mesurer ces paramètres stellaires (luminosité et activité magnétique). D'autres informations seront obtenues comme la composition chimique de l'étoile (contenu initial en hélium et en éléments plus lourds), qui sont aussi liées au processus de formation planétaire.La disponibilité d'observations spatiales de grande qualité photométrique couplée à la puissance de la sismologie stellaire permet la réalisation de tels objectifs. La modélisation des étoiles est l'outil pour l'interprétation des résultats astérosismiques. La qualité des données rend nécessaire de nouveaux raffinements dans la modélisation stellaire, comme par exemple la description des mécanismes de transport par circulation méridionale ou les ondes internes.La question de l'existence de zone habitable étant centrale, nous nous servirons de notre système solaire comme référence pour valider nos résultats en matière de relation étoile-planète. Nous nous concentrerons plus précisément sur le couple Soleil-Mars car cette planète pourrait voir perdu son atmosphère sous l'influence du vent solaire au début de l'histoire du système solaire.Pour résumer, nous avons pour objectif de fournir à la communauté des planétologues les caractéristiques stellaires qui vont gouverner l'influence d'une étoile sur ses éventuelles planètes. Nos objectifs scientifiques reposent sur une modélisation stellaire raffinée combinée aux meilleures observations astérosismiques qui nous permettront d'obtenir la précision requise pour quantifier l'influence des étoiles sur les exo-planètes. Notre propre système solaire nous servira de référence pour cela.
Résultats : A venir.
Perspectives : Interagir avec la communauté de (exo)planétologie pour aller vers une compréhension globale des systèmes stellaires.
Publications et brevets : A venir.