Exoplanètes Présentation

1. Pour plus d’informations voir EngagingScience.eu
Exoplanètes !
Aider les nouvelles générations à s’impliquer dans les enjeux des sciences

2. 2
Objectifs
Se servir de compétences en
recherches afin d’étudier les
exoplanètes.
Se servir de perspectives
philosophiques et éthiques afin de
prendre une décision sur le financement
de missions d’astronomie.

3. 3
Il existe une planète
potentiellement habitable à
proximité de la Terre.
Elle se situe près de l'étoile
Proxima du Centaure, à
seulement 4 années-lumière.
Les chercheurs pensent
qu’elle pourrait être apte à
accueillir la vie.
ACTUALITES SCIENCE
ACTIVITE INITIALE
Le premier objectif
pour un voyage
interstellaire.
Il est essentiel de chercher des
biomolécules qui donneraient des
signes de vie.
Sa
température
moyenne est
compatible
avec
l’existence
d’eau.
3

4. 4ACTIVITE INITIALE 4
Investir des milliards
d’euros dans une mission
qui a pour but d’y établir
une colonie en vaut-il la
peine ?

5. 5
Selon les calculs des
chercheurs, dans
notre galaxie
« seulement » , la
Voie Lactée, on
compte environ 300
milliards d’étoiles,
et chaque étoile
aurait en moyenne
1,5 planètes en
orbite (Cassan et al,
2012), ce qui porte
le nombre
d’exoplanètes dans
notre galaxie à
environ 450 000
millions.
ACTIVITE INITIALE
LES
EXOPLANET
ES SONT.
5
Les exoplanètes
sont des planètes
qui orbitent
autour d’une
étoile différente
de la nôtre.
Environ 40 milliards d’exoplanètes dans notre galaxie seraient en
orbite dans la zone habitable de leur étoile (Petigura et al, 2013).
Cassan, A., et al (2012). One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations. Nature,
481, 7380, 167-169.
Petigura, E. A., Howard, A. W., Marcy, G. W. (2013). Prevalence of Earth-size planets orbiting Sun-like stars.
Proceedings of the National Academy of Sciences, 110 (48), 19273-19278.
Terre
Mercure

6. 6ACTIVITE INITIALE 6
La « zone d’habitabilité » (en vert sur l’image) est la distance par rapport
à l’étoile permettant à la planète de maintenir une température moyenne
ni trop chaude, ni trop froide, ce qui rend possible la présence d’eau
liquide et de vie comme nous l’entendons ici sur Terre.
La « zone habitable »
Une planète se trouve dans la zone habitable de son
étoile lorsqu’elle se situe à une distance lui permettant
en théorie d’abriter de l’eau liquide
Trop chaud
Trop froid
Taille de la planète
une à deux fois celle de la Terre
L’étoile
ressemble
au soleil
Distance
adéquate
Exemple de système planétaire en
dehors de notre système solaire

7. 77IVITE D’APPROFONDISSEMENT
Fiches 2 à 6
La recherche et la
communication sur les
Exoplanètes.
Vous allez analyser des preuves
et déterminer la certitude de vos
conclusions.
Vous allez communiquer de
manière scientifique et arriver à un
consensus.
Comment est-ce que nous
détectons et étudions les
exoplanètes?
1ère ETAPE

8. 8
En quantifiant la diminution de la luminosité
provenant de l’étoile et la fréquence à laquelle
elle se produit, nous pouvons deviner la taille et
la période de rotation de la planète autour de
son étoile.
ACTIVITE INITIALE
La recherche sur les exoplanètes
8
Les transits
planétaires
Quand une planète
orbite autour de
son étoile, si elle se
situe entre son
étoile et nous, nous
sommes capables
de déceler son
« ombre » , i.e. une
réduction en
luminosité qui nous
provient de cette
étoile.
Représente 10 jours
L
u
m
i
n
o
s
i
t
é

9. 9ACTIVITE INITIALE
La recherche sur les Exoplanètes
9
Spectométrie
Les exoplanètes sont trop loin pour
que nous puissions voir de quoi elle
sont faites. Mais les télescopes sont
capables de reconnaître des
rayonnements (lumière) qui arrivent,
et de les analyser. De la même
manière que quand la lumière
traverse un papier en cellophane
rouge, celle-ci devient rouge, les
rayons sont « marqués » par la
composition du point d’origine. Les
télescopes sont capables de
reconnaître ces « traces » sur les
rayons qui nous parviennent de la
planète et, en les comparant à la
« trace » (spectre) des substances
connues, nous pouvons tenter d’en
déduire la composition.

10. 10
Recherchez
1) Choisissez une des fiches de l’Objet
Céleste (Fiche 1–Fiche 5)
2) Analysez les transits afin de découvrir la
taille et la période orbitale de l’exoplanète
potentielle. (Fiche 6–Fiche 7)
3) Déterminez la composition de l’exoplanète
grâce aux données spectrométriques.
(Fiche 8–Fiche 9)
4) Déterminez la distance et la température
moyennes à l’aide de l’analyse orbitale.
(Fiche 10–Fiche 11)

11. 11
Communiquez
1) Représentez votre exoplanète sur
une image. (Fiche 12)
2) Déterminez le degré de certitude de
vos conclusions (Fiche 13)
3) Communiquez sur votre découverte
(Fiche 14)

12. 1212ACTIVITE
Fiches 2 – 6
Il a été proposé d’effectuer une
mission sur Proxima du
Centaure, afin d’analyser la
présence d’eau ou de
biomolécules sur ses
exoplanètes, et tenter de la
coloniser.
Devrions-nous investir de l’argent
dans une mission de colonisation
d’une exoplanète ?
2ème ETAPE
• Celle-ci coûterait des milliards
d’euros.
• Nous aurions des résultats au bout
de 80 ans environ, à cause de la
distance.

13. 1313ACTIVITE
Fiches 2 – 6
Vous allez analyser des opinions et
évaluer leur pertinence.
Vous allez prendre une décision
basée sur des paramètres
éthiques.
Devrions-nous investir de l’argent
dans une mission de colonisation
d’une exoplanète ?
2ème ETAPE

14. 1414TIVITE D’APPROFONDISSEMENT
Fiches 2 – 6
2ème ETAPE
Pertinentes par rapport à la question
OUI NON
À l’aide de la Fiche 15, vous allez classer les opinions
figurant sur les Fiches 16, 17 et 18 selon :
• Leur pertinence par rapport à la question (donnent-
elles des informations utiles ?).
• Ce qu’elles impliquent en termes de Risques ou
Avantages.
• Vous pouvez ajouter des opinions/témoignages de
scientifiques locaux ou d’experts en astronomie avec
qui vous avez pris contact pour le projet.

15. 1515ACTIVITE
Fiches 2 à 6
Vous pouvez prendre contact avec des
scientifiques ou des experts en
astronomie afin d’incorporer leur opinion
au sein de votre analyse
2ème ETAPE

16. Promouvoir le dialogue et la réflexion

17. Aider les nouvelles générations à s’impliquer dans les enjeux des sciences
TRACES