Comment peut-on connaître la composition d’une étoile ou de l’atmosphère d’une planète ?

Comment peut-on connaître la composition d’une étoile ou de l’atmosphère d’une planète ?

C’est vrai ça ! On regarde dans un télescope, on voit un astre – étoile, planète ou exo-planète – et on nous dit « Peu de chance d’y trouver de la vie : l’atmosphère est composée essentiellement d’hydrogène et d’ammoniac… » Mais comment arrive-t-on à le savoir ?

Réponse courte : grâce à l’analyse de son spectre lumineux
Réponse longue : ci-dessous

Comme tu le sais, la lumière blanche peut être décomposée en un « spectre » de couleurs. C’est le phénomène de l’arc-en-ciel, mis en évidence par Isaac Newton en 1666. Mais, comme le découvre William H. Wollaston en 1802, le spectre de la lumière solaire n’est pas continu : des raies noires apparaissent à intervalles irréguliers. Ces raies noires seront cataloguées et mesurées quelques années plus tard par Josef von Fraunhofer.

En 1859, Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff fonde l’analyse spectrale en introduisant des sels minéraux dans la flamme d’un brûleur et en analysant le spectre de la lumière ainsi émise (on parle ici de spectre d’émission). Ils établissent ainsi les premières tables de référence. On sait maintenant à quel élément chimique correspond tel spectre.

Parallèlement, Kirchhoff s’aperçoit que les raies de Fraunhofer correspondent à certains éléments chimiques qu’il a testés avec Bunsen … Ces éléments chimiques entrent donc dans la composition du Soleil.

En réalité, la lumière émise par le Soleil est complètement blanche mais elle est filtrée par la chromosphère (l’atmosphère du Soleil). Certaines longueurs d’onde sont alors absorbées par les éléments chimiques de cette atmosphère et laissent des raies noires dans le spectre lumineux. C’est ce qu’on appelle des raies d’absorption.

Aujourd’hui, c’est en comparant la lumière d’une étoile avec cette lumière qui passe à travers l’atmosphère d’une planète que l’on peut dire de quoi l’atmosphère de cette planète se compose.

 

Pour en savoir plus :

http://guydoyen.fr/2011/02/28/comment-peut-on-connaitre-la-composition-chimique-des-astres-lointains/

https://www.superprof.fr/ressources/physique-chimie/tout-niveau/dictionnaire/composition-chimique-des-etoiles.html

http://spectrocopieastrophysique.e-monsite.com/pages/i-compostion-chimique-d-une-toile.html

http://journals.openedition.org/bibnum/746

http://clg-francois-rabelais-tours.tice.ac-orleans-tours.fr/eva/sites/clg-francois-rabelais-tours/IMG/pdf/Atmospheres.pdf