58AL, Le système planétaire

J’ai décidé de créer un tome de bande dessinée sur la colonisation et l’exploration d’une exoplanète. Une série d’articles sera consacrée à ce projet.

Qui dit exoplanète, dit exosystème. Je me renseigne beaucoup ces derniers jours sur les mystères de l’univers. Je voulais ne pas trop entrer dans des détails techniques (dans l’idée de ne pas ennuyer ou perdre les personnes lectrices). Mais en fait, la partie scientifique et les explications rigoureuses peuvent être exprimées simplement, petit à petit (aux moments propices) et ne pas gêner à la compréhension globale de l’histoire. Et puis, le fait de se documenter devrait apporter d’avantage de profondeur à l’œuvre. Je ne veux pas d’un monde magique ou improbable.

J’ai donc décidé de faire un grand travail d’apprentissage pour me mettre à un niveau de connaissance suffisant pour cette bande dessinée. Ainsi, je serai plus à l’aise pour réaliser l’histoire. J’aimerais qu’il n’y ait rien d’insensé et comme l’arrivée sur l’exoplanète se situe au XXIIIème siècle, on peut supposer que des avancées scientifiques majeures ont été faites. Il n’y a donc pas besoin d’être expert en astronomie ou en astrophysique.

La suite de ce document décrit l’étoile et les objets qui gravitent autour d’elle. Du fait que les protagonistes viendront de la Terre, il est concevable de prendre le système solaire en comparaison. C’est pourquoi j’utilise l’ua (unité astronomique) pour certaines valeurs (1 ua = distance qui sépare le Soleil (⊙) de la Terre (ⴲ) = 149 597 871 km).

Luar Ee

Le système planétaire porte le nom de Luar Ee (en référence à une illustre nouvelle sur le thème de l’espoir écrite au XXIème siècle par X). Il a été survolé par la sonde Michamileon II en l’an terrien 2255, à 58 al (années-lumière) de la Terre (pour donner une idée, Pluton se trouve à un peu plus de 5 heures-lumière de la Terre et Proxima du Centaure à 4,3 al). Il se situe tout de même dans la Voie Lactée (qui fait entre 100 et 120 mille al de diamètre). L’étoile et ses cinq planètes telluriques ont été découvertes en 2026.

Sur le schéma suivant, on aperçoit le système dans son ensemble. Les diamètres sont respectés et les distances sont grandement contractées (les proportions sont tout de même conservées). 1,6 ua représente à peu près la distance entre le Soleil et Mars. Comparé au système solaire, il s’agit donc d’un petit système planétaire.

Luar Ee a (l’étoile)

• Masse : 0,6 ⊙ (1,193 x 10³⁰ kg)
• Rayon : 0,66 ⊙ (462 196 km)
• Température à la surface : 4 100 K (3 827 °C)
• Type : K V (naine orange)

Ce type d’étoile émet moins de radiation UV que les naines jaunes (ce qui évite d’endommager l’ADN et favorise donc l’émergence de la vie). De plus, plus l’étoile est petite, plus sa durée de vie est longue, ce qui laisse le temps aux organismes complexes de se former. La lumière sur les planètes serait donc orangée et pas blanche comme celle du soleil. Tout dépend ensuite de la composition de l’atmosphère.

Luar Ee b (la première planète)

• Demi-grand axe orbital : 0,22 ua
• Excentricité orbitale : 0,16
• Masse : 0,68 ⴲ (4,063 x 10²⁴ kg)
• Rayon : 0,69 ⴲ (4 420 km)
• Obliquité : 2°

Aucune atmosphère. Planète aride, balayée par les vents solaires.

Luar Ee c (la seconde planète)

• Demi-grand axe orbital : 0,85 ua
• Excentricité orbitale : 0,021
• Masse : 1,45 ⴲ (8,659 x 10²⁴ kg)
• Rayon : 1,46 ⴲ (9 315 km)
• Obliquité : 18°

Planète habitable par l’humain (√(L⊙'/L⊙) = √(4 100/5 750) = 0,844 ua (loi en carré inverse)). À part le fait qu’elle soit composée à 82% d’eau avec un grand nombre d’archipels, le relief est semblable à celui de la Terre. La couleur dominante de la végétation est le rouge/brun, parfois presque noir. Magnétosphère présente grâce au noyau de fer en fusion et atmosphère épaisse.

Il reste à vérifier la force gravitationnelle pour voir si ce n’est pas un trop grand inconvénient pour les humains. Mais plus elle est forte, plus le relief est plat, que ce soit sous ou au-dessus de l’eau (à cause de l’érosion plus rapide).

Luar Ee d (la troisième planète)

• Demi-grand axe orbital : 0,93 ua
• Excentricité orbitale : 0,002
• Masse : 1,84 ⴲ (10,988 x 10²⁴ kg)
• Rayon : 1,86 ⴲ (11 873 km)
• Obliquité : 24°

Planète d’eau avec couche de glace conséquente et atmosphère minime. Vie aquatique possible. Quelques volcans actifs percent la glace.

Luar Ee e (la quatrième planète)

• Demi-grand axe orbital : 1,34 ua
• Excentricité orbitale : 0,28
• Masse : 0,31 ⴲ (1,851 x 10²⁴ kg)
• Rayon : 0,18 ⴲ (1 135 km)
• Obliquité : 20°

La plus petite des planètes, couverte principalement de glace et de fer.

Luar Ee f (la cinquième planète)

• Demi-grand axe orbital : 1,60 ua
• Excentricité orbitale : 0,001
• Masse : 2,31 ⴲ (13,795 x 10²⁴ kg)
• Rayon : 2,41 ⴲ (15 348 km)
• Obliquité : 114°

La plus grande des planètes.

Voilà pour la petite visite guidée. Bien sûr, il reste tant à définir. Je pense concentrer mes efforts sur Luar Ee c, puisqu’il s’agit de la planète où va se passer le premier tome.

Il est utile de connaitre l’obliquité pour le jeu des saisons ainsi que l’excentricité orbitale pour établir les températures maximales et minimales. Le rayon des planètes et leurs espacements devraient me permettre de les faire figurer à la bonne échelle dans le ciel.

Certaines des planètes disposeront très probablement de satellites.

Certains calculs me paraissent assez complexes. J’aurais aimé calculer la densité de chaque planète et sa force de gravité, mais je n’y parviens pas encore. Les planètes telluriques ont une densité comprise entre 4 et 5,7. J’espère que mes paires masse-rayon mènent à cet interval. À voir.

Je suis tombée sur un bon nombre de ressources lors de mes recherches. Je mets ici en liens mes favorites :

• Simulateurs de systèmes planétaires :
  • GravityKit : très simple, juste pour se familiariser un peu. L’étoile ne peut être changée (naine jaune).
  • Build Your Own Solar System ! : Très sympa. On choisit l’étoile, 1 à 4 planètes et on voit le résultat ! Le site indique l’état de chaque planète et si la vie peut y émerger. On se rend compte d’ailleurs que la vie n’émerge pas si facilement.
  • Mon système solaire : Un peu complexe, mais assez ludique et précis. On peut placer des lunes, des comètes, des étoiles doubles. Par contre, ça ne simule que des trajectoires (pas d’indication de viabilité, d’atmosphère, de température à la surface …).
• Des observateurs aux explorateurs de l’espace : Livre en ligne. Très intéressant ! À lire absolument pour faire un tour d’horizon de tout ce que l’on sait (ou croit savoir) sur l’univers.
• Astronoo : L’univers dans tous ses états.
• Exoplanètes : Méthodes de détection et types de planètes.
• Caractéristiques d’une planète habitable : Très intéressant. On y voit notamment la loi en carré inverse pour trouver la zone d’habitabilité d’un système planétaire.
• Planète super-habitable.
• Calcul d’un mouvement orbital.

Je n’ai pas encore tout lu, mais je trouve cela très passionnant. J’aurais bien aimé avoir accès au code source des simulateurs pour tenter de comprendre les calculs. Malheureusement, cela n’est pas permis par ces sites.

Cet article restera inchangé. Si des modifications surviennent, elles apparaitront dans les futurs articles. Le prochain concernera le mode de voyage choisi et le nombre d’individus. 58 al, c’est 58 ans à la vitesse de la lumière. C’est loin d’être à côté; très très loin !

Akemi réalise également une BD, sur le même thème. Elle en parle sur son blog, ici.