2021-2022 / SPAT0076-1

Solar system planets

Durée

15h Th

Nombre de crédits

 Master de spécialisation en cosmos exploration2 crédits 

Enseignant

Denis Grodent

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours tente de montrer comment la formation du système solaire a pu influencer la structure et la composition des différentes planètes. L'accent est mis sur les atmosphères planétaire. On montre que les évolutions de ces atmosphères sont différentes et que l'apparition de la vie sur Terre a eu une influence prépondérante sur son atmosphère, telle que nous la connaissons aujourd'hui.
Un autre cours ("Atmosphere of the Earth") repose sur une étude détaillée de l'atmosphère terrestre et permet d'introduire les différentes notions de la physique atmosphérique. Ces notions sont utilisées dans le cours "Solar system planets", qui continue dans cette voie, de manière à étendre le champ d'application de ces lois physiques aux atmosphères des planètes du système solaire (et aux exoplanètes). Les différences entre les atmosphères des planètes sont directement liées à la formation de celles-ci et donc à la formation du système solaire (stellaire). Le cas des exoplanètes permet d'explorer des atmosphères plus exotiques.
I. Introduction - Rappels
- Le nouveau système solaire
- Définitions
- Loi de Titius-Bode
- Les planètes du système solaire
- Orbites et rotations planétaires
- Système de coordonnées
- Configurations planétaires
- Lois de Kepler
- Problème à N corps (N=1,2,3)
- Marées
- Limite de Roche
- N >3 perturbation des orbites et résonance
- Sources d'énergie des planètes
 
II. Formation et évolution du système solaire
- Historique des théories
- Modèle standard
- Processus évolutifs
- Échappement et érosion
- Impacts
- Origine de l'eau sur Terre
- Processus de surface
 
III. Atmosphères planétaires
- Composition
- Nébuleuse solaire primitive
- Atmosphères primitives (Planètes géantes)
- Atmosphère secondaire (Terre)
- Evolution des atmosphères planétaires
 
IV. Planètes extrasolaires
- Détection des exoplanètes et de leur atmosphère
- Caractérisation des atmosphères exoplanétaires
 
Une alternative à ce type d'enseignement, en fonction du nombre et du background des étudiants pourrait consister en l'analyse approfondie d'un sujet particulier lié au cours, par exemple : l'eau dans le système solaire. Dans ce cas le travail consisterait en la préparation d'un cours complet d'au moins une heure à présenter en guise d'examen oral.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

L'étudiant devrait être capable d'expliquer comment la formation du système solaire a pu influencer la structure et la composition des différentes planètes. Il devrait pouvoir montrer que les évolutions de ces atmosphères sont différentes et que l'apparition de la vie sur Terre a eu une influence prépondérante sur son atmosphère, telle que nous la connaissons aujourd'hui.

Savoirs et compétences prérequis

Bonne connaissance de la physique générale et des outils mathématiques associés.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

En partie présentiel (en fonction des conditions sanitaires), présentations de type powerpoint.
Une version enregistrée (MP4) de tous les cours est disponible sur Vimeo (liens fournis).

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les notes de cours sont les versions PDF des présentations montrées au cours. Ces fichiers PDF sont mis à jour en cours d'année et téléchargeables sur eCampus.
Livres/articles de référence :
« An Introduction to Planetary Atmospheres » A. Sanchez-Lavega, CRC Press, 2011
« Atmosphères planétaires Origine et évolution » Th. Encrenaz, Belin, 2000
« The Exoplanet handbook » M. Perryman, Cambridge, 2011
« Exoplanet Atmospheres » Seager & Deming, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 2010. 48:631-672

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale

- En distanciel

évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

Examen oral.
En fonction du nombre et du niveau des étudiants, il pourra s'agir d'un examen oral classique portant sur la matière vue au cours (2 questions), ou d'une présentation d'un travail personnel original sur le domaine du cours.
En cas d'examen oral à distance, utilisation de MS Teams ou Skype (solution alternative).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

La présence aux cours présentiels est fortement recommandée.
Toutes les vidéos disponibles au téléchargement sur eCampus doivent être vues.

Contacts

Prof Denis Grodent d.grodent@uliege.be
Laboratoire de Physique Atmosphérique et Planétaire
Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute
Université de Liège Institut d'Astrophysique et de Géophysique Quartier AGORA (B5c) Allée du Six Août, 19C B-4000 Liège, Belgium
phone: +32 4 366 9773 http://www.lpap.uliege.be