2-3 Questions sur les planètes ou naines brunes errantes

[Nemoclay]

Bonjour à tous,

J'envisage d'écrire une petite nouvelle de science-fiction dure (hard SF).
J'aimerais donc avoir quelques renseignements pour éviter de dire des bêtises..

Mes 2 questions :

- Est-ce qu'il est possible qu'une grande planète errante (voire une naine brune) se dirige vers l'intérieur de notre système ? (bon il me semble que oui même si la probabilité est assez faible)

- Jusqu'à quel point la détection du phénomène pourrait être tardif ? Dis autrement quelle serait la fenêtre de temps la plus courte (mais toute même crédible) entre la détection du corps et son passage dans le cœur du système (une périhélie d'environ 160 millions de km) ? Grossièrement je dirais au moins quelques décennies voir un siècle.

- Est-ce que ce passage serait suffisant pour éjecter la Terre du système solaire ?

Merci d'avance pour votre éclairage.
-----

[Deedee81]

Salut,

- Est-ce qu'il est possible qu'une grande planète errante (voire une naine brune) se dirige vers l'intérieur de notre système ? (bon il me semble que oui même si la probabilité est assez faible)

Oui, ça pourrait arriver (en effet la probabilité est faible, et ce serait difficile à détecter à l'avance.

- Jusqu'à quel point la détection du phénomène pourrait être tardif ? Dis autrement quelle serait la fenêtre de temps la plus courte (mais toute même crédible) entre la détection du corps et son passage dans le cœur du système (une périhélie d'environ 160 millions de km) ? Grossièrement je dirais au moins quelques décennies voir un siècle.

A préciser mais amha on ne le verrait que fort tardivement avec les moyens actuels, sauf gros coup de chance. C'est difficile à détecter ces machins, mais une fois grosso modo du coté de Pluton on les verrait ne fut-ce qu'avec les nombreux relevés systématiques du ciel que l'on fait constamment (pour toutes sortes de raisons). Une fois là il ne lui faudrait sans guère que quelques mois pour arriver à notre niveau.

Mais ça dépend aussi des moyens invoqués dans la nouvelle qui ne se passerait pas nécessairement maintenant je suppose. On pourrait imaginer une détection très précoce du genre dix ans à l'avance. Là c'est de ton coté que se situe le choix.

- Est-ce que ce passage serait suffisant pour éjecter la Terre du système solaire ?

Oui..... si le machin passe vraiment tout près de la Terre, de l'ordre de quelque centaine de milliers de km. C'est encore infiniment moins probable que le passage dans le système solaire. La taille du système solaire c'est en comparaison une dizaine de milliards de km (de rayon) et on est dans un système à 3 dimensions. Le "volume" dans lequel devrait passer la grosse planète ou la naine brune est à la grosse louche de l'ordre de 0,0000000000001 % du volume du système solaire : on a plus de chance de gagner au loto (il n'y a quasi aucune chance déjà que ce machin rentre via le plan orbital des planètes, c'est d'ailleurs un bon moyen de séparer les comètes internes au système solaire comme celle de Halley qui fait demi-tour un peu après Jupiter, des comètes venues de l'espace profond. Les premières sont grosso modo dans le plan des orbites planétaires et secondes ont souvent une inclinaison totalement arbitraire. Mais pour une histoire de SF on parle généralement de "le machin passe Jupiter", "puis Mars",.... comme s'il entrait dans le plan orbital et que les planètes étaient alignées A toi là aussi de voir le taux de "coïncidences", lesquelles, etc....).

Attend d'avoir d'autres avis / chiffres.

[Tawahi-Kiwi]

comme celle de Halley qui fait demi-tour un peu après Jupiter, des comètes venues de l'espace profond.

Neptune L'aphelie est a ~35 u.a/ (et avec une periode de 75 ans, on s'attendrait en effet a un truc dans ces eaux la). Halley est a 18º d'inclinaison, donc ta remarque reste correcte, sauf qu'elle est retrograde, ce qui est un peu particulier.

T-K

[saint.112]

J’ajoute à ce qui a déjà été dit qu’on a déjà eu la visite d’un corps étranger au système solaire : 1I/ʻOumuamua. Étant sur une trajectoire hyperbolique il est reparti comme il était venu. Il était minuscule mais un tel corps pourrait avoir n’importe quelle taille.

La possibilité de détecter à l’avance un tel corps dépend de plusieurs facteurs :

• Sa taille. C’est trivial.
• Son albédo. Comme il n’émet pas de lumière, s’il est noir comme du charbon comme la plupart des comètes et astéroïdes ou s’il est plutôt clair comme les planètes gazeuses ou les satellites couverts de glace ça change tout. C’est la lumière réfléchie qui joue.
• Sa vitesse. 1I/ʻOumuamua avait une vitesse initiale (“à l’infini“) de 26,33 km/s et d’environ 50 km/s au moment de sa détection, ce qui est pas mal. Il est évident qu’un corps qui s’approcherait à une vitesse relative plus faible serait détecté plus à l’avance par rapport à son périhélie.

Qu’il passe assez près de la terre pour perturber son orbite voire même pour l’éjecter du système solaire est une probabilité qui n’est pas nulle. Il pourrait tout aussi bien la percuter. Avant que le Superbolide de Tcheliabinsk leur passe au dessus de la tête les habitants pouvaient considérer qu’un tel évènement n’avait pratiquement aucune chance de se produire. C'était un évènement hautement improbable et pourtant il a eu lieu.

Nico

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Neptune

Ben quoi, c'est un peu après Jupiter non ?
Je rigole, merci de la correction


Notons que les trajectoires de collision peuvent être difficile voire impossible à anticiper si le corps doit passer près d'une autre planète (on avait eut le cas avec Apophis qui était passé près de Mars et c'est après qu'on a pu dire : ouffffff)

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Si un objet de taille planétaire (même la taille de la Lune) venait à traverser le système solaire, en passant dans la zone des planètes telluriques, la seule chance de s'en tirer, pour l'Humanité, serait de lancer, à fond, l'industrie dans la construction de vaisseaux à propulsion nucléaire d'une capacité totale suffisante pour embarquer tout le monde , de distribuer, via Internet, les cartes d'embarquement, de mettre au point un scénario de décollage de nature à éviter le désordre et d'actionner, sans tarder, la sirène d'embarquement. Mais tu ne souhaites, peut-être pas sauver le Genre Humain, dans ta nouvelle... Bon courage!
Cordialement

[Nemoclay]

Merci pour vos retours !

Oui..... si le machin passe vraiment tout près de la Terre, de l'ordre de quelque centaine de milliers de km.

Qu’il passe assez près de la terre pour perturber son orbite voire même pour l’éjecter du système solaire

Si on est dans quelque chose disons entre 60 et 70 masses joviennes, soit une bonne naine brune comme Teide 1, qu'elle serait la distance critique pouvant déclencher l'éjection de la Terre ?

Mais tu ne souhaites, peut-être pas sauver le Genre Humain, dans ta nouvelle...

Je ne sais pas encore ^^

[choom]

Bravo pour l’essai.

Fais nous savoir lorsque tu publieras. Suis un amateur de SF.
Dans le style, j’adorerais aussi un autre scénario - pour ton roman suivant 🙂 -
ce serait que ce soit seulement la lune qui soit impactée, mais pas au point d’être éjectée, juste que du fait du passage de la bête, son orbite autour de la terre soit alongée… et donc son passage régulier plus proche 😨😱…

Bonne continuation..
choom

[Nemoclay]

Bravo pour l’essai.

Fais nous savoir lorsque tu publieras. Suis un amateur de SF.

Merci c'est sympa !
Bon après c'est très modeste pour le moment car c'est vraiment tout récent pour moi ces tentatives d'écriture.
Ca remonte aux dernières fêtes de fin d'année, pour être précis. J'y ai écris mon 1er petit récit qui a un peu la forme d'un essai historique ou j'imagine 2 futurs alternatifs de l'humanité.

seulement la lune qui soit impactée, mais pas au point d’être éjectée, juste que du fait du passage de la bête, son orbite autour de la terre soit alongée… et donc son passage régulier plus proche ����…

C'est une piste originale et intéressante !

Ca me fait penser à une nouvelle question (et oui encore ...) :
A quel point le corps "envahissant" serait visible (diamètre apparent) dans le ciel si le corps en question (géante gazeuse ou naine brune) approchait à quelques centaines de milliers de km ou quelques millions de km..

[choom]

A quel point le corps "envahissant" serait visible (diamètre apparent) dans le ciel si le corps en question (géante gazeuse ou naine brune) approchait à quelques centaines de milliers de km ou quelques millions de km..

Bon, petit essai avec MasseArmagedor = 60x MasseJupiter et en supposant erronément que la densité moyenne soit pareille, on aurait DiamètreArmagedor = RacineCub( 60 )x DiamètreJupiter = 547.384km

Pour épargner à la lune un choc direct ( distance terre-lune = 384.400km ) prenons une première distance proche de 1.000.000km. AngleObserv = ArcTgt( Diam/Dist ) = ArcTgt( 547.384 / (1.000.000+273.692 ))
( car vu la taille il faut rajouter le rayon à la distance puisque ce qui est observé est approximativement le pourtour d’Armagédon quoique dans ce cas de proximité le cone d’observation est tangent à la sphère avant le périmètre …) ce qui donne = 23,25618° = 23°15’22’’ qui est monstrueux car vaut plus d’un huitième des 180° qu’on a devant soi…

Même calcul à par exemple 50.000.000 km donne 0,623816° = 0°37’25’’
à comparer avec le diamètre apparent de la lune = 0°31’36’’

Je te laisse refaire le calcul pour d’autres diamètres et distances… bons essais.

[choom]

Nb : le calcul ci-dessus est approximatif, car pour être plus correct il faut faire
2x ArcTgt( RayonArmagedor/(distance+RayonArmagédor))
Plutôt que calculer direct à partir du diamètre…

[Nemoclay]

Merci, pour les ordres de grandeur et pour le calcul !

[Deedee81]

Salut,

Si on est dans quelque chose disons entre 60 et 70 masses joviennes, soit une bonne naine brune comme Teide 1, qu'elle serait la distance critique pouvant déclencher l'éjection de la Terre ?

Alors là ! on est clairement dans les problèmes à trois corps. Ca doit être très difficile à calculer. Le mieux serait encore de simuler.

[Archi3]

je pense que ça peut assez facilement se calculer en considérant uniquement la rencontre de la planète avec la Terre comme un choc (essentiellement la vitesse da la Terre tournera d'un certain angle vu dans le référentiel du centre de masse, qui coïncide pratiquement avec celui de la planète si elle est bien plus massive), et de recalculer l'orbite avec la nouvelle vitesse.

Qu'elle soit éjectée ou pas, une perturbation significative de la vitesse l'enverrait sur une trajectoire bien plus elliptique, ce qui serait de toutes façons catastrophique avec des froids polaires à l'aphélie et des canicules au périhélie, en face desquelles le RCA apparaitrait comme une aimable plaisanterie.

[Archi3]

Salut,



Oui, ça pourrait arriver (en effet la probabilité est faible, et ce serait difficile à détecter à l'avance.



A préciser mais amha on ne le verrait que fort tardivement avec les moyens actuels, sauf gros coup de chance. C'est difficile à détecter ces machins, mais une fois grosso modo du coté de Pluton on les verrait ne fut-ce qu'avec les nombreux relevés systématiques du ciel que l'on fait constamment (pour toutes sortes de raisons). Une fois là il ne lui faudrait sans guère que quelques mois pour arriver à notre niveau..

non beaucoup plus, entre une orbite elliptique plongeant vers le Soleil et une orbite circulaire de rayon égal à son aphélie , il n'y a qu'un facteur 2^(3/2) = 3 environ de période (loi de Kepler T² prop à a³ avec un grand axe réduit par un facteur 2). Compte tenu du fait que la plongée n'est qu'une demi-orbite, le temps de plongée est 1/6e environ de la période orbitale.

Donc 40 ans à la distance de Pluton, 25 ans à la distance de Neptune, 15 ans à la distance d'Uranus, 5 ans à celle de Saturne.

Une planète géante serait détectable bien au-delà de l'orbite de Pluton (Uranus est tout juste visible à l'oeil nu).

[Deedee81]

Oui, dans ce cas c'(est comme un "jeu de billard", c'est plus abordable.

[Nemoclay]

Alors là ! on est clairement dans les problèmes à trois corps. Ca doit être très difficile à calculer. Le mieux serait encore de simuler.

Bon idée, j'hésitais justement ces derniers temps à me procurer le programme/jeu "Universe Sandbox" qui permet ce genre de simuler ce genre de chose.

Qu'elle soit éjectée ou pas, une perturbation significative de la vitesse l'enverrait sur une trajectoire bien plus elliptique, ce qui serait de toutes façons catastrophique avec des froids polaires à l'aphélie et des canicules au périhélie, en face desquelles le RCA apparaitrait comme une aimable plaisanterie.

Je n'avais pas pensé à ça, j'avoue que j'étais plus axé sur l'éjection, c'est très intéressant en tout cas je vais peut-être changer mon scénario ^^

non beaucoup plus, entre une orbite elliptique plongeant vers le Soleil et une orbite circulaire de rayon égal à son aphélie , il n'y a qu'un facteur 2^(3/2) = 3 environ de période (loi de Kepler T2 prop à a3 avec un grand axe réduit par un facteur 2). Compte tenu du fait que la plongée n'est qu'une demi-orbite, le temps de plongée est 1/6e environ de la période orbitale.

Donc 40 ans à la distance de Pluton, 25 ans à la distance de Neptune, 15 ans à la distance d'Uranus, 5 ans à celle de Saturne.

Si je comprends bien ça dépend pas mal du type de trajectoire, si on est dans une trajectoire qui aboutit à une capture ça sera beaucoup plus long mais s'il s'agit d'une simple traversée à la Oumuamua le délai serait beaucoup plus court.

[Archi3]

Si je comprends bien ça dépend pas mal du type de trajectoire, si on est dans une trajectoire qui aboutit à une capture ça sera beaucoup plus long mais s'il s'agit d'une simple traversée à la Oumuamua le délai serait beaucoup plus court.

oui effectivement, j'ai dit une bêtise, si c'est un objet interstellaire la vitesse peut etre tres grande, de l'ordre de la vitesse du Soleil dans la galaxie (300 km/s ) et l'approche peut etre nettement plus rapide : les 4 milliards de km de l'orbite de Pluton peuvent etre parcours en 1,3 10^7 s soit environ 4 mois, l'estimation de Deedee était juste.

[Nemoclay]

J'ai une autre question un peu spéciale car je ne sais pas si on peut la qualifié de scientifique... Bon je tente quand même..

Si une équipe d'astronomes faisaient réellement cette découverte, pensez-vous que l'info serait tout de suite transmise au grand public avec le risque de panique et de chaos que cela pourrait provoquer ?

Si cette question est hors charte je m'en excuse d'avance, vous pouvez l'ignorer dans ce cas.

[yves95210]

Si une équipe d'astronomes faisaient réellement cette découverte, pensez-vous que l'info serait tout de suite transmise au grand public avec le risque de panique et de chaos que cela pourrait provoquer ?

"Don't look up" ?

[Nemoclay]

"Don't look up" ?

J'ai trouvé le film sympa, mais cela reste un ton comédique.
Les réactions me paraissent quand même peu réalistes (du moins j'espère..).

Je pense que cette situation inquièterait beaucoup plus en réalité et que les états seraient plus réactifs. Après concernant la panique de la population je ne sais pas...
Je ne sais pas comment moi même je réagirai à cette nouvelle, peut être en démarrant immédiatement la construction d'un abri sophistiqué dans mon jardin ^^