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Formation planétaire : de la Terre aux exoplanète - Alessandro Morbidelli Collège de France
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- Sciences
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5,0 • 5 notes
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Alessandro Morbidelli, planétologue à l'Observatoire de la Côte d'Azur, est membre associé de l'Académie des sciences et de l'Académie royale de Belgique. Il a dirigé le Programme national de planétologie (PNP) du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) de 2010 à 2018 et préside le groupe thématique Système solaire du Centre national d'études spatiales (CNES) depuis 2019. Depuis 2021, il est également rédacteur en chef de la revue internationale Icarus, dédiée à la planétologie et fondée par Carl Sagan. En tant qu'expert de la théorie des systèmes dynamiques conservatifs, il consacre ses recherches désormais à la formation et à l'évolution des systèmes planétaires, avec un intérêt particulier pour l'histoire du système solaire. Grâce à des simulations numériques, il a démontré que la structure actuelle du système solaire est le résultat d'une phase d'instabilité dynamique de ses planètes géantes, qui s'est produite au cours des premiers 100 millions d'années de notre système. En 2020, il a obtenu un financement du Conseil européen de la recherche (European Research Council/ERC) pour développer un modèle cohérent de la formation de la Terre, en accord avec les contraintes astronomiques et cosmochimiques. Il a reçu de nombreuses distinctions, dont le prix Urey de la division des sciences planétaires de l'Association astronomique américaine en 2000, le grand prix Mergier-Bourdeix de l'Académie des sciences en 2009 et la médaille d'argent du CNRS en 2019.
En 2023 il est élu professeur du Collège de France à la chaire Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes.
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06 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : Les interactions dynamiques
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
06 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : Les interactions dynamiques
Résumé
Étant donné que le processus de formation planétaire tend à produire plusieurs planètes, il est essentiel de prendre en compte les interactions entre celles-ci. La migration conduit à la formation de chaînes de résonance, parfois observées dans des systèmes exoplanétaires. Cependant, à long terme, une fois que le disque de gaz a disparu, les systèmes planétaires peuvent devenir temporairement instables, entraînant des fusions et des éjections de planètes, jusqu'à ce qu'une nouvelle configuration plus stable soit atteinte. -
05 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La migration des planètes
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
05 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La migration des planètes
Résumé
Les planètes en formation interagissent gravitationnellement avec le disque protoplanétaire, ce qui entraîne une évolution de leur orbite. L'un des phénomènes les plus remarquables est le changement du rayon orbital de la planète, un processus connu sous le nom de migration. Ce cours explorera différentes modalités de migration en fonction de la masse des planètes et des propriétés du disque. La migration planétaire explique la présence de nombreuses planètes observées à proximité de leur étoile. -
04 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La formation planétaire
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
04 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La formation planétaire
Résumé
Le processus de formation planétaire commence après l'apparition d'une population de planétésimaux. Les collisions entre ces planétésimaux conduisent progressivement à la formation d'objets de plus en plus massifs, que l'on nomme protoplanètes. Ces objets peuvent également accumuler des particules de poussière provenant du disque protoplanétaire. De plus, grâce à des collisions géantes, des protoplanètes peuvent fusionner pour donner naissance à des corps encore plus massifs, dont certains ont la capacité de capturer du gaz en provenance du disque. Les planètes sont le résultat final de ces processus. -
03 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La formation des planétésimaux
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
03 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La formation des planétésimaux
Résumé
Les planétésimaux sont les premiers objets macroscopiques à se former dans un disque protoplanétaire. Les astéroïdes et les objets transneptuniens sont les vestiges de la population initiale de planétésimaux dans le disque circumstellaire. La dynamique collective des particules de poussière et leur influence sur la dynamique du gaz peuvent, dans certains cas, conduire à la création d'amas auto-gravitants qui s'effondrent ensuite pour donner naissance à des planétésimaux d'environ 100 km de taille. -
02 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La dynamique des poussières
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
02 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : La dynamique des poussières
Résumé
Ce cours abordera la dynamique des particules de poussière au sein d'un disque protoplanétaire, en mettant l'accent sur la sédimentation vers le plan médian du disque et la dérive radiale. Ces deux processus dépendent de la taille des particules. Cette taille, à son tour, est déterminée par la vitesse des collisions entre les particules qui résulte de leur dynamique. Les observations réalisées en lumière diffusée et en radio permettent d'étudier la répartition des particules de poussière de taille micrométrique et millimétrique. -
01 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : Les disques protoplanétaires
Alessandro Morbidelli
Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes
Collège de France
Année 2023 - 2024
01 - Des disques aux planètes : processus fondamentaux : Les disques protoplanétaires
Résumé
Ce cours portera sur la genèse et l'évolution des disques de gaz autour des étoiles en formation. Ces disques sont également appelés disques d'accrétion en raison de leur capacité à transporter la matière vers l'étoile centrale. L'accrétion stellaire est d'ailleurs observée de manière spectroscopique. Nous commencerons par étudier le cas classique des disques visqueux, puis nous aborderons le cas plus réaliste de l'interaction avec le champ magnétique ambiant, qui conduit à la formation de structures.