Physique Chimie 2nde Activité : de l’infiniment grand à l’infiniment petit But du TP : Étudier les ordres de grandeur en physique à partir de la découverte d’une exoplanète. I. La découverte d’une exoplanète • L’astrophysique est une branche de l’astronomie qui étudie les propriétés physiques des objets de l’univers (planètes, étoiles, galaxies…), comme leur luminosité, leur densité, leur température, leur composition chimique… • Entre autres, la découverte d’exoplanètes a pris un essor important à partir des années 1990 grâce au développement de nouvelles techniques d’observation. Aujourd’hui, on connaît plus de 500 exoplanètes (573 le 6 août 2011), dont la plupart de masse supérieure à celle de la Terre. • Une méthode de détection appelée méthode du transit consiste à détecter la baisse de luminosité de l’étoile lors du passage de la planète devant celle-ci (voir l’animation sur http://www.iac.es/proyecto/tep/transitanim.html). • L’exoplanète HD 189733B (voir doc.1) en orbite autour de l’étoile HD 189733 a été découverte le 5 Octobre 2005 par cette méthode grâce au télescope Spitzer (voir doc.2). • Cette planète est classée comme un Jupiter chaud de la classe des planètes Joviennes. Elle gravite autour de son étoile dans la constellation du Petit Renard ou Vulpecula (voir doc.3) avec une courte période de 2,2 jours. La distance qui nous sépare d’elle est d’environ de 63 années de lumière. Doc.1 Vue d’artiste en infrarouge de l’exoplanète HD 189733B. Doc.2 Vue d’artiste du télescope Spitzer sur son orbite héliocentrique. Doc.3 Etoile HD 189733 dans la constellation du Petit Renard Questions sur le texte 1. Qu’est-ce qu’une exoplanète ? 2. Quelle propriété le télescope Spitzer utilise-t-il ? 3. Qu’est-ce qu’un Jupiter chaud ? 4. Quelle est la durée d’une révolution de cette planète autour de son étoile ? 5. Quelle distance nous sépare-t-elle d’elle ? 6. Qu’est-ce qu’une année de lumière notée al ? 7. Calculer sa valeur en mètre (et en notation scientifique). 8. En déduire la distance (en m) qui nous sépare d’elle. Donner un ordre de grandeur de cette distance (c’est à dire la puissance de 10 la plus proche du nombre). A votre avis, cette planète fait-elle partie de notre galaxie ? v1 A les infinis.odt Physique Chimie 2nde II. L’ordre de grandeur de la taille d’un objet On a répertorié certains objets de notre univers. Le tableau indique la valeur de leur taille, mais en désordre. A vous de la retrouver… 1. Compléter chaque colonne du tableau avec les longueurs en mètre, puis en notation scientifique et enfin son ordre de grandeur. 2. Indiquer dans la dernière ligne, l’objet correspondant. 3. En déduire si l’exoplanète HD 189733B fait partie de notre galaxie. longueurs 100 nm 5 mm 80 km 320 m 0,01 mm 75.1019 m 6400 km 150 Gm 0,1 nm 10 milliards d'al 10 fm 40µm Valeur (m) Notation scientifique (m) Ordre de grandeur10n Objets longueurs Valeur (m) Notation scientifique (m) Ordre de grandeur10n Objets v1 A les infinis.odt