1) INTRODUCTION AU SYSTEME SOLAIRE et
METHODES
D'OBSERVATION
Daniel Benest (O.C.A.) (1h30)
Notre compréhension du système Solaire
Après les monuments mégalithiques
(Stonehenge),
après les anciens textes chinois et babyloniens ce sont les Grecs de
l'antiquité
qui établirent un modèle géométrique du monde: la terre ronde au
centre,
et tout le reste qui tourne autour. Ce modèle tiendra jusqu'au début du
17ieme siècle où Kepler découvre les lois des mouvements des planètes
(y
compris la Terre) autour du Soleil; à la même époque Galilée construit
la première lunette astronomique, puis Newton le premier télescope. Ce
dernier découvre la loi de la gravitation universelle. Le 18ème siècle
et la première moitié du 19ieme voient le triomphe de la mécanique
céleste.
Une révolution dans l'étude de la lumière va alors survenir et jeter
les
bases de l'astrophysique, mais comme le disait Kipling: ceci est
une autre histoire.
Christiane Froeschlé (O.C.A.) (1h30)
Le Système Solaire un état des lieux.
Nous décrirons l'ensemble des objets qui
sont
liés au Soleil par la gravité. Nous donnerons les principales
propriétés
physiques (dimensions, masses, composition...) des différents corps du
Système Solaire (planètes, astéroïdes, satellites, comètes...) Nous
étudierons
les mouvements de ces différents corps (rotation, révolution) et les
lois
qui régissent ces mouvements. Naturellement les caractéristiques des
planètes
ainsi que les configurations respectives de leurs orbites sont autant
de
conditions aux limites dont le théoricien de la formation des systèmes
planétaires doit tenir compte.
Georges Compte (Marseille) (2h)
La lumière porteuse d'information
Pour l'étude des objets extrasolaires, on
donnera
des notions sur la lumière, les spectres et les magnitudes mais aussi
la
définition de longueurs d'onde, énergie, loi de Planck et température,
raies d'absorption et émission. Quelques notions seront données
sur
l'identification d'éléments chimiques, sur la définition des systèmes
de
magnitude et sur l'indice de couleur.
Daniel Bonneau (O.C.A.) (3h)
Découvertes astronomiques et progrès instrumentaux
Depuis le XVIIème siècle, notre
connaissance des
astres s'est développée en étroite relation avec les progrès accomplis
dans la construction des instruments d'observation. Au 20ème siècle,
les
astronomes ont ouvert de nouvelles fenêtres d'observations grâce aux
moyens
découverts pour enregistrer les rayonnements "invisibles" du spectre
électromagnétique.
On illustrera l'évolution des découvertes astronomiques, en mettant
l'accent
en particulier sur les problématiques de détection de planètes
extra-solaires.
2) LES OBJETS DU SYSTEME SOLAIRE
Giovanni Valsecchi (C.N.R. Rome) (1h30)
Les petits corps du système Solaire.
Leur rôle possible dans l'origine de la vie.
Longtemps considérés comme la vermine du
ciel
ces objets (astéroïdes, météorites, comètes) ont été de plus en plus
étudiés
ces dernières années car ils sont considérés comme les briques
disperses
restant après tous les événements qui ont présidé à la construction du
Système Solaire. On examinera en détail les comètes, ces objets
célestes
qui se déplacent sur des orbites instables et qui ont pu apporter de
très
importantes quantités de matière organique extraterrestre et fournir
une
grande fraction de l'eau terrestre.
André Brahic (Observatoire de Paris)
Saturne : un mini système planétaire ? (2h)
Saturne, la planète au système d'anneaux
le plus
connu et aussi le plus spectaculaire, possède 34 satellites dont
certains
ont des orbites régulières, d'autres plus éloignés du centre de la
planète
tournent dans le sens rétrograde. Titan, le plus gros satellite du
système
solaire, produit des ondes dans les anneaux étendus de Saturne et les
volcans
du satellite Io émettent des particules énergétiques chargées autour de
Saturne. Dans ce cours, on présentera le système de Saturne et on
discutera
les similarités et différences entre le système de Saturne et le
système
solaire. En particulier, on s’appuiera sur les données
récentes
de la mission Cassini qui est en orbite autour Saturne depuis 2004 pour
une durée nominale de 4 ans.
3) FORMATION DES SYSTEMES PLANETAIRES ET LEURS CARACTERISTIQUES.
Alain Lecavelier des Etangs (I.A.P.) (3h)
Observations des disques proto-planétaires et
des systèmes planétaires jeunes
Je présenterai ce que l'on peut conclure
des observations
des disques protoplanétaires et des systèmes planétaires jeunes, tant
du
point de vue de l'observation des poussières que du contenu gazeux.
L'ensemble
de ces observations montre que les systèmes planétaires peuvent être
très
actifs et évoluer sur de grandes échelles de temps. Je soulignerais
l'importance
de l'observation des disques de débris comme traceur des phases finales
de la formation planétaire.
Fathi Namouni (O.C.A.) (4h)
Formation des systèmes planétaires: des disques
protoplanétaires aux planètes
Avec la découverte de près de 200
planètes extrasolaires
qui en majorité ne ressemblent pas au Système solaire, le paradigme de
la formation planétaire a subi une évolution rapide qui vise à rendre
compte
des surprises liées à la structure des planètes ainsi qu'à leurs
configurations
orbitales. Dans ce cours, nous passerons en revue les observations
récentes
des planètes extrasolaires. Nous discuterons les processus de formation
planétaire dans le disque protoplanétaire de l'accumulation des
planétesimaux
à l'accrétion de gaz sur les planètes gazeuses. Nous discuterons aussi
la stabilité dynamique des systèmes ainsi formés. Ces concepts seront
illustrés
par des exemples extrasolaires ainsi que par le système solaire. En
conclusion,
on soulignera les grandes avancées ainsi que les défis modernes de la
théorie
de la formation planétaire.
4) L 'EAU LE CLIMAT ET LA VIE
Jean Pierre Rozelot (1h30)
Activité solaire et influence sur le climat de
la Terre.
L'étude des relations Soleil-Terre a
considérablement
évoluée au cours des dix dernières années. Le milieu interplanétaire ni
n'est statique, ni un simple plasma non structuré. Bien au contraire,
l'interaction
du rayonnement électromagnétique solaire (photons), du plasma chaud
(électrons,
protons et autres ions), des rayons cosmiques, des particules de
poussière
microscopiques, et des champs magnétiques (provenant principalement du
Soleil) avec l'environnement supérieur de notre Terre mène à une
physique
complexe qui est loin d'être toute comprise. Pourtant, cette nouvelle
science
est en pleine effervescence aussi bien pour les problèmes physiques qui
surgissent que pour son impact croissant sur nos sociétés: impact sur
le
climat de la Terre, impact sur la
fiabilité des satellites, impact sur
télécommunications
terrestres, etc. Dans ce cours, nous établirons d'abord une distinction
claire entre météorologie de l'espace, climat de l'espace, relations
Soleil-Terre,
Hélioclimatologie, ce dernier concept décrivant le rôle du Soleil dans
le forçage du climat de la Terre. Dans une seconde étape, nous
soulignerons
le rôle des échelles de temps: minutes ou jours, années ou siècles,
voire
millénaires, en insistant sur la nécessité de mieux prévoir l'activité
solaire. Nous montrerons les difficultés physiques d'un tel exercice,
certainement
pas déterministe. On visitera ainsi au passage les grandes étapes de
l'activité
solaire. Nous conclurons en donnant quelques jalons pour l'avenir.
Paolo Tanga (O.C.A.) (1h30)
L'eau dans l'Univers
Les astronomes s'interrogent depuis
longtemps
sur l'origine de l'eau sur Terre, et sur son rôle, en général, dans
l'univers.
Comment l'eau est arrive sur Terre? Etait elle présente dans les
planétesimaux
qui l'ont constitué? Ou trouve t'on l'eau dans le Système Solaire?
Pourrait
on la trouver a l'état liquide ailleurs que sur notre planète? Ces
questions
sont loins d'avoir trouvé aujourd'hui, de réponses certaines. Dans
cette
panoramique on essaiera donc de réaliser l'inventaire des indices et
des
hypothèses qu'on peut évoquer.
Jacques Laskar (IMCCE, Paris) (3h)
Dynamique de l'habitabilité planétaire.
Avec la découverte des systèmes
planétaires extra
solaires, on dispose maintenant d'un grand nombre de planètes et
une question naturelle est de se demander si une de ces planète peut
ressembler
à la Terre. Il est déjà intéressant de savoir ce qui dans
notre
système solaire différencie la Terre des autres planètes de type
terrestre
(Mercure, Venus, Mars).
Plus généralement, on a envie de pouvoir estimer
la probabilité de trouver une planète similaire à la Terre dans
notre
voisinage proche. On présentera les éléments liés à la stabilité de
l'orbite
et de l'orientation de l'axe de la Terre, et donc de son climat,
qui peuvent aider à répondre à ces questions.
Franck Selsis (Lyon) (1h30)
Y a-t-il de la vie sur les planètes extra
solaires
?