Note publique d'information : Parmi les 25 systèmes multi-planétaires observés à ce jour, la plupart se caractérisent
par des planètes de type Jupiter, proches de leur étoile centrale et dont l’orbite
est souvent très excentrique. Ces particularités peuvent conduire à de fortes interactions
gravitationnelles entre les planètes. En conséquence, d’un point de vue dynamique,
ces systèmes multi-planétaires compacts constituent une classe spécifique du problème
général des N-corps. Des méthodes numériques spécifiques ont alors été développées
afin d’explorer l’espace des paramètres de ces systèmes. Dans cette thèse, un bilan
dynamique de plusieurs systèmes planétaires détectés est tout d’abord établi. Jusqu’à
présent, les planètes extrasolaires sont supposées être en révolution prograde autour
de leur étoile-mère. Cependant, cette thèse introduit une autre possibilité théorique
conduisant à la stabilité de certains systèmes compacts. Nous explorons des systèmes
théoriques en résonance de moyen mouvement (MMR) comportant deux planètes en contre-révolution
(ce qui signifie qu’une des planètes a un mouvement rétrograde). Je développe ainsi
l’Hamiltonien du problème des 3-corps dans le cas de MMR rétrograde. La problématique
des résonances orbitales rétrogrades est donc analysée d’un point de vue à la fois
numérique et analytique. Par ailleurs, afin d’étudier la consistance entre mécanismes
théoriques impliquant des MMR rétrogrades et observations, des ajustements aux observations
sont effectués pour une variété de systèmes observés. Outre les possibilités théoriques
et observationnelles des MMR rétrogrades, une discussion sur la formation de systèmes
contenant des planètes en contre-révolution est proposée.
Note publique d'information : Since the first detection of an exoplanet in 1995 (around a solar-type star), about
300 extrasolar planets and 25 multi-planetary systems have been observed until now.
Most of these multi-planetary systems are characterized by hot-Jupiter close to their
central star and moving on eccentric orbits. These particularities may lead to strong
gravitational interactions between the planets. As a consequence, compact multi-planetary
systems form a specific class of the general N-body problem. To explore the multi-dimensional
parameter space of multi-planetary systems, specific numerical methods of global analysis
were required in order to remedy the problem of great number of degrees of freedom
of such systems. A dynamical check-up of several detected planetary system is then
firstly proposed in this thesis. Extrasolar planets are up to now a priori found in
direct orbital motions about their host star. However, in this thesis, a theoretical
alternative suitable for the stability of compact two-planet systems is investigated.
Using a numerical method of global dynamics analysis, we explore theoretical system
in Mean Motion Resonance (MMR) harbouring counter-revolving planets (which means that
one planet moves on a retrograde orbit). Besides, I have expanded the Halmitonian
of both the 3-body problem for the particular case of retrograde MMR; consequently,
the retrograde resonance is analysed from both a numerical and an analytical point
of view. Furthermore, in order to study the observational feasibility of retrograde
MMR, observational fits are performed for different detected systems. Finally, the
formation of systems harbouring counter-revolving planets is discussed.
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