L’auto-gravité et son impact probable sur la migration planétaire

Pour comprendre la migration planétaire, les simulations numériques sont un atout considérable. Bien que la puissance manque encore à nos ordinateurs, elles confirment que les planètes ont bien tendance à dériver vers l’étoile centrale, en quelques centaines de milliers d’années (Nelson et al. 2000, MNRAS 318, 18). Parmi celles-ci, les récentes simulations de Nelson & Benz (2003, ApJ 589, 556) ont pointé du doigt l’effet de la masse du disque. Toutefois, en raison d’une résolution numérique insuffisante, ces simulations ne permettent pas de conclure et la question de l’effet réel de la gravité du disque restait en suspens. La difficulté majeure tient au fait que le calcul de la gravité du disque ralentit considérablement les codes de simulations hydrodynamiques, obligeant les chercheurs à travailler à relativement basse résolution...

Deux chercheurs, Arnaud Pierens (LUTh/Observatoire de Paris-Meudon) et Jean-Marc Huré (Université Bordeaux 1 et Observatoire Astronomique de Bordeaux) viennent de montrer, par une approche analytique, que le disque de gaz devrait finalement accélérer la migration des objets de faible masse (moins d’un dixième de masse jovienne environ ; migration de type-1) vers l’étoile centrale (Pierens & Huré 2005). Cette conclusion s’avère relativement indépendante du profil de densité de surface du disque. L’effet est subtil puisque la gravité du disque joue un double rôle : d’une part, elle fait croître la vitesse angulaire de rotation de la planète par rapport à la rotation keplerienne, et d’autre part, elle modifie la position des résonances de Lindblad (points critiques vis-à-vis de l’amplification des ondes de densité). Restent donc à confirmer ces prédictions par des simulations à très haute résolution, ce qui devrait prendre quelques temps...

Ces résultats suggèrent qu’il doit exister un mécanisme efficace capable de contrebalancer la migration planétaire si l’on veut expliquer la présence des planètes extrasolaires à court rayon orbital. Ce mécanisme n’est, à l’heure actuelle, toujours pas connu.

Dernière modification le 22 octobre 2013