Seminars ASD

Observatoire de Paris, Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, UMR 8028 du CNRS, 77 Avenue Denfert-Rochereau, F-75014 PARIS

Upcoming Seminars

There are no upcoming ASD seminars.

Archives

Résonances spin-orbite et confinement d’anneaux autour de petits corps

Bruno Sicardy, IMCCE

  • Paris.

Les surprenantes découvertes d'anneaux autour de plusieurs petits corps du système solaire lointain ont ravivé l'étude de ces systèmes, jusqu'alors réservée aux planètes géantes. 

L'irrégularité des petits corps crée de fortes Résonances Spin-Orbite (RSO, dites aussi tessérales) entre le corps central et les anneaux. Ces résonances n'existent quasiment pas dans le cas des planètes géantes, dont le potentiel est essentiellement axisymétrique. Les petits corps sont donc des laboratoires naturels qui permettent de tester la réponse de disques à des résonances de forte intensité, et ce à des ordres élevés. 

Les RSO de premier ordre de type 1/2, 2/3,... (dites résonances de Lindblad) ont été largement étudiées dans les années 1960-80 dans le cadre de la dynamique galactique et des anneaux des planètes géantes. Ceci a permis la description mathématique des ondes spirales, et de leurs effets de confinement, voire de troncature avec bord net, du disque perturbé. 

Les résonances d'ordre supérieur (comme la RSO 1/3 d'ordre deux) ont été peu étudiées. D'une part parce qu‘elles imposent des développements non-linéaires complexes des équations hydrodynamiques, et d'autre part et surtout, parce que toute orbite résonante périodique d'ordre supérieur à deux se croise elle-même, conduisant à des singularités des équations hydrodynamiques. 

Dans ce contexte, il est intéressant de constater que les anneaux découverts autour de Chariklo, Hauméa et Quaoar sont tous proches de la résonance RSO 1/3. Nous présenterons des résultats de simulations N-corps qui explorent la réponse de disques collisionnels autour de cette résonance. Après une phase d'excitation qui conduit à l'auto-croisement des lignes de courant, l'anneau transfère l'énergie reçue de la RSO 1/3 vers des modes d’ordre un (1/2, 2/3, 3/4,...), ce qui conduit in fine à un fort confinement de l'anneau, via des mécanismes non linéaires qui restent à élucider.