L’orbite des soleils jumeaux de Tatooine : Plausibilité des systèmes d’étoiles binaires

Amelia Settembre
Amelia Settembre

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Feb 6, 2020 – 9 min de lecture

En tant que passionné d’exploration spatiale, je suis obsédé depuis toujours par les séries de science-fiction high-tech, comme Star Wars et Star Trek. Maintenant, plus récemment, j’ai commencé à essayer d’appliquer mes connaissances sur le fonctionnement de l’univers à ces séries fictives… ce qui ne fonctionne pas parfaitement à chaque fois, mais reste relativement intéressant.

Il y a quelques jours, je me suis assis et j’ai dû (très sérieusement) me poser l’une des plus importantes questions connues de l’humanité : Tatooine pourrait-elle avoir deux soleils ?

Initialement, cela semble assez simple : Tatooine pourrait facilement faire partie d’un système binaire, comportant deux soleils distincts qui sont au centre du même système solaire. Ceci, bien sûr, est logique : les scientifiques ont plus récemment découvert une véritable planète semblable à la Terre dans un système binaire.

Cependant, l’apparence des soleils est différente sur Tatooine : ils ont toujours une distance visible cohérente sur chaque photo prise – environ une différence de 15° dans l’angle du premier soleil par rapport à Tatooine et l’angle du second soleil par rapport à Tatooine. En supposant que Tatooine a la même taille que la Terre, et que la taille de l’endroit où Luke Skywalker voyage est équivalente à New York, il ne devrait pas connaître une différence trop drastique de l’angle du soleil d’un endroit à l’autre.

Donc, jusqu’à ce point, avoir deux soleils a du sens… en quelque sorte. Cependant, il y a plusieurs facteurs que nous n’avons même pas encore mis en jeu, l’un d’entre eux étant le type d’étoile. Dans le ciel de Tatooine (qui semble assez similaire à celui de la Terre), les soleils sont de deux couleurs différentes : rouge et blanc. Les deux soleils semblent avoir à peu près la même taille que notre soleil. Étant donné que Tatooine a une température et des conditions mondiales (c’est-à-dire l’ozone, la concentration atmosphérique, etc.) similaires à celles de la Terre, nous pouvons supposer qu’elle est soit à la même distance des soleils que la Terre, soit que les soleils sont plus grands et plus éloignés.

Donc à ce stade, nous avons établi que Tatooine a deux soleils – mais pour comprendre comment l’orbite de Tatooine fonctionne, nous devons savoir quels types de soleils elle a. Il y a quelques candidats pour chaque soleil.

Pour la grande étoile la plus brillante:

  • Naine jaune, comme la Terre. La Terre tourne autour d’une étoile naine jaune. Dire que Tatooine tourne aussi autour d’une étoile naine jaune n’est pas impossible, surtout que la taille et la température sont ce qu’elles devraient être. Tatooine est un peu plus chaude que la Terre, mais nous ne savons pas vraiment sur quelle partie de Tatooine vit Luke, donc c’est un peu difficile à dire ici.

  • D’autre part, il pourrait s’agir d’une supergéante jaune. Celles-ci sont beaucoup moins courantes, et il y a de fortes chances que Tatooine en soit trop éloignée pour être affectée de la manière dont elle devrait l’être pour conserver une température constante. Si elle était trop proche du soleil, la planète serait complètement cuite, et si elle était trop éloignée, il n’y aurait pas assez de chaleur.

Pour l’étoile (également grande), rougeâtre:

  • Une naine rouge (plus petite que notre soleil). La naine rouge est beaucoup plus faible, et donc si c’était le soleil de Tatooine, elle devrait être plus proche de la planète. Il serait néanmoins capable de s’aligner sur l’autre soleil pour conserver l’angle constant de 15° entre les deux soleils. Bien que ce serait plus difficile, la naine rouge est toujours un prétendant.
  • Une géante rouge, une version plus grande, plus sombre et plus froide de notre soleil. Oui, un jour notre soleil deviendra une géante rouge, mais pour l’instant, il ne l’est pas. Cependant, le deuxième soleil de Tatooine pourrait très bien l’être. Dans ce cas, la géante rouge devrait être plus éloignée de Tatooine, bien qu’elle n’aurait pas nécessairement les mêmes effets sur la planète qu’un soleil plus chaud.

Nous pouvons associer n’importe lequel des deux soleils, et toujours techniquement avoir un argument qui a un sens logique à ce stade. En supposant qu’à l’heure actuelle, notre principale priorité n’est pas de calculer la température sur Tatooine à un moment donné, nous pouvons déterminer comment l’orbite devrait être formée.

Déterminer la trajectoire de l’orbite de Tatooine présente deux gros problèmes :

  1. Il n’y a pas deux soleils qui ont exactement la même taille. Initialement, cela ne semble pas être un problème – jusqu’à ce que vous réalisiez que parce qu’un soleil aura une plus grande masse que l’autre, cela entraînera éventuellement la coalition et la perte du second soleil. Une fois qu’un soleil aura consommé l’autre, Tatooine n’aura plus qu’un méga soleil – en supposant qu’il n’ait pas été complètement détruit par la collision. Nous devrons donc avoir une orbite qui n’a pas seulement Tatooine en orbite autour des soleils, mais les soleils en orbite les uns autour des autres.
  2. Les soleils ont une distance très cohérente les uns des autres dans tous les cas. Dans chaque image de Tatooine, les soleils jumeaux sont toujours à la distance prédiscutée de 15° l’un de l’autre. Cette distance change ; si l’on regarde les images des préquelles, les soleils ont une distance moindre de 14-13°, mais il est clair que cela ne change pas en un jour. Après des années, l’angle du soleil est toujours relativement le même, ce qui signifie que peu importe où se trouve Tatooine, un observateur devrait toujours être en mesure de connaître le même angle du soleil pendant la journée.

Pour décomposer : Tatooine a une grande étoile, une étoile plus petite, et doit garder une distance et un angle cohérents entre ces deux étoiles.

Mais comment les soleils orbitent-ils l’un autour de l’autre ? Tatooine peut-elle s’y adapter aussi ?

Nous avons donc établi les deux critères principaux que doivent suivre les soleils de Tatooine : elle doit avoir deux étoiles de tailles différentes et avoir un angle cohérent entre elles. Cependant, il existe une tonne d' »effets secondaires » liés à la présence d’un système d’étoiles binaires, en particulier un système avec deux soleils de tailles différentes.

Un lobe rocheux est essentiellement la portée à laquelle certains objets seraient pris dans la gravité, gravité qui serait suffisante pour transférer des objets d’une étoile à une autre. Un disque d’accrétion est une collection rotative de matière autour d’un grand corps – dans ce cas, l’étoile géante c’est le grand corps, et le disque d’accrétion est ce qui se forme autour de la plus petite étoile.

Sur Tatooine, il n’y a rien qui bloque visiblement l’un ou l’autre soleil, ce qui signifie qu’il n’y a probablement pas de disque d’accrétion autour de la plus petite étoile. Au lieu de cela, il y aura probablement une attraction de l’étoile plus grande et plus froide.

Si ces deux étoiles représentent les soleils de Tatooine, alors l’orbite serait assez cohérente. Pour Tatooine, il n’y aurait pas de cordes reliant les deux étoiles, donc ce mouvement serait maintenu entièrement à leur propre accord.

Dans la figure ci-dessus, Tatooine ne serait pas en mesure d’avoir une orbite continue autour de l’une ou l’autre étoile. Cela est dû au deuxième critère : les soleils doivent avoir un angle de 15° (par rapport à l’horizon), ce qui est quelque chose qui ne peut pas être rempli quel que soit l’endroit où Tatooine est placée.

Si elle est mise en orbite spécifiquement la sphère bleue, il n’y aura pas de nuit car la lumière de l’autre soleil serait projetée sur l’autre côté de la planète, ce qui signifie que la nuit ne se produirait jamais. Cependant, nous savons que Tatooine fait à la fois l’expérience d’un coucher de soleil jumeau et d’une nuit, donc elle ne peut pas orbiter la sphère bleue.

Cependant, si nous mettons Tatooine en orbite autour de la sphère rouge, il y aurait effectivement des moments où Tatooine ferait l’expérience du bon angle entre les deux soleils. Malheureusement, cet événement serait relativement peu fréquent, et les Tatooiniens le ressentiraient probablement autant que nous le faisons pour une éclipse solaire.

Bien que cette image n’englobe pas parfaitement, l’angle des deux soleils devrait être visible depuis Tatooine, ainsi que des angles solaires cohérents qui devraient être expérimentables du point de vue d’un observateur (Luke) en bas sur Tatooine. Dans aucun de ces cas, la planète n’aurait un angle de soleil cohérent, mais dans les deux cas, elle se concentre autour d’une étoile primaire au lieu de maintenir une orbite elliptique.

Il y a une troisième option sur ce modèle d’où Tatooine pourrait potentiellement s’adapter, et c’est si elle avait une orbite elliptique. Cette orbite ne serait pas cohérente dans la vitesse à laquelle Tatooine voyagerait ; bien que nous, ici sur Terre, soyons capables d’avoir une vitesse constante dans l’espace, la vitesse de Tatooine augmenterait et diminuerait en fonction de la distance qui la sépare des soleils. Dans cette troisième option, Tatooine se déplacerait autour du périmètre des deux étoiles jusqu’à ce que la sphère rouge soit à son point le plus éloigné sur le côté gauche (du diagramme), à ce moment-là, Tatooine accélérerait et ferait une boucle dans l’autre sens.

Donc, au final, ce scénario particulier n’est pas impossible : Tatooine pourrait rassembler cet angle de soleil et deux soleils – bien qu’avec une bonne dose de difficulté. Cela signifie que c’est plausible… mais marginalement.

Alors, y a-t-il une façon plus facile de s’adapter à Tatooine ?

Cependant, bien que ce soit plausible, y a-t-il une autre façon pour Tatooine de connaître (plus facilement) cet angle solaire avec deux soleils qui ne sont pas de la même taille ?

À l’heure actuelle, nous savons qu’avoir Tatooine en orbite autour d’un primaire n’est pas la voie à suivre… à moins que Tatooine et le second soleil puissent orbiter ensemble autour de la première étoile. Malheureusement, il y a un problème avec ce scénario idyllique, et ce sont les températures. Tatooine est plutôt grande, non ? Eh bien, elle n’est certainement pas aussi grande que le soleil qu’elle mettrait en orbite ou que l’autre soleil avec lequel elle partagerait l’orbite.

De plus, les soleils n’auraient pas une gravité suffisante pour les empêcher de se fracasser l’un sur l’autre et de former un méga-soleil. La seule circonstance dans laquelle cela fonctionnerait est si Tatooine était beaucoup plus grande qu’elle ne l’est (probablement) et si le deuxième soleil était incroyablement proche de Tatooine – brûlant probablement la surface et l’empêchant d’être habitable.

Le système de type T représente le type qui serait le plus plausible pour Tatooine, en supposant qu’elle puisse encore entretenir la vie. S’il ne le peut pas, cela mettrait une énorme épingle dans le développement de la famille Skywalker… et plus tard, toute la saga pourrait être en danger.

Dans ce cas, si un scénario fournissait l’orbite la plus facile pour Tatooine, alors logiquement ce serait un système solaire de type T ou une orbite elliptique qui fournit un angle de soleil constant pour Tatooine.

Alors, l’orbite de Tatooine est-elle plausible ?

En quelque sorte. Après avoir examiné les critères pour être Tatooine et maintenir la vie – et comprendre les possibilités de types d’étoiles et de relations entre étoiles, il y a deux options majeures que Tatooine pourrait potentiellement avoir comme orbite :

  1. Une orbite elliptique, qui met Tatooine en boucle de façon incohérente autour de deux étoiles qui sont en orbite l’une autour de l’autre. Le plus gros défaut de ce système est l’incohérence avec laquelle Tatooine se déplacerait dans l’espace. Sur Terre, nous nous déplaçons régulièrement, en gardant un rythme constant en orbite. Tatooine sprinterait pendant une partie de son orbite et ralentirait ensuite pour adopter un rythme de jogging ou de marche. Cependant, avec une orbite elliptique, Tatooine serait capable de rester cohérente avec la position de ses deux soleils et de conserver une température décente. Certes, il y a beaucoup de choses que nous ne savons pas sur l’atmosphère de Tatooine, elle a donc la capacité d’être beaucoup plus protectrice des rayons nocifs.
  2. Une orbite de type T, qui permet à la plus petite étoile d’orbiter autour de la plus grande, et à Tatooine de partager l’orbite de la plus petite étoile. Dans ce cas, pour maintenir l’angle solaire retenu dans Star Wars, Tatooine et le plus petit soleil devraient être très proches, ce qui rendrait difficile la protection de Tatooine contre le rayonnement cosmique. Encore une fois, nous n’en savons pas assez sur l’atmosphère de Tatooine pour décider à juste titre si elle peut ou non supporter une telle chaleur.

En conclusion, Tatooine est plausible, mais peu probable (selon nos connaissances actuelles). Heureusement, elle est fictive, donc par tous les moyens elle existe… dans notre imagination. Cependant, la science est un outil fascinant, notamment pour découvrir notre univers et approfondir la manière dont nous pouvons l’appliquer au monde imaginaire. Pour l’instant, cependant, que la force soit avec vous.

Merci d’avoir lu cet article ! J’espère qu’il était au moins un peu amusant (et/ou éducatif), et pas totalement ennuyeux ! N’hésitez pas à suivre ce compte Medium, à m’envoyer un courriel à [email protected], ou à me trouver sur LinkedIn sous le nom d’Amelia Settembre !

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