METHODES DYNAMIQUES : Principes

Les orbites des planètes dans l'espace

Les méthodes dynamiques consistent à détecter le mouvement de l'étoile dû à la révolution orbitale de la planète. Ces mouvements sont régis par les lois de la mécanique céleste. L'étoile et la planète tournent toutes les deux autour du centre de gravité du système. Les orbites obéissent aux lois de Kepler, dues à l'attraction gravitationnelle réciproque de deux corps. Elles peuvent être un peu perturbées si, par exemple, il y a d'autres planètes dans le système.

Les lois de Kepler impliquent que l'orbite de la planète est une ellipse dont l'un des foyers est occupé par l'étoile. Cette orbite elliptique est caractérisée par 6 paramètres dont :

• a, le demi-grand axe de l'orbite
• l'excentricité e de l'ellipse
• i,  l'inclinaison de l'orbite est l'angle entre le plan de l'orbite et le plan du ciel.

Le mouvement de la planète sur son orbite est caractérisé par la période P de révolution orbitale. La valeur de P ne dépend que de la valeur de a et de la masse de l'étoile, M_★. G est la constante de la gravitation universelle :

Ces figures montrent les mouvements de l'étoile et de la planète : l'observateur voit le mouvement de l'étoile mais ne voit pas la planète. A gauche, les orbites sont circulaires, la vitesse radiale de l'étoile est périodique et sinusoïdale. A droite, les orbites sont eccentriques et le mouvement, périodique est plus complexe. (Mike Zingale, CC4)