Exoplanète dans une boîte - Modélisation des transits d'exoplanètes

Brève description :

Au cours de ces activités, les élèves travailleront en petits groupes pour modéliser le transit d'une exoplanète devant son étoile hôte à l'aide d'une "exoplanète dans une boîte", et traceront une courbe de lumière pour ce transit.

Les élèves élaborent leur propre expérience : ils décident des variables à mesurer, des paramètres à maintenir constants et de l'équipement dont ils ont besoin pour effectuer les mesures.

En outre, les élèves décideront de la manière de présenter leurs données et développeront leurs compétences en matière d'enregistrement des données et d'interprétation des graphiques.

Cette activité fait partie d'une série qui comprend "Exoplanètes en mouvement"où les élèves construisent leur propre modèle de transport en commun et "Détective d'exoplanètes"Les élèves construisent un modèle de transit dans une boîte à chaussures et calculent la taille d'une exoplanète.

Sujet :
Science, Physique, Mathématiques, Astronomie
Objectifs d'apprentissage :

  • Comprendre la différence entre une étoile et une planète.
  • Découvrez les propriétés des exoplanètes.
  • Comprendre comment modéliser la détection d'une exoplanète par la méthode des transits.
  • Comprendre comment travailler de manière scientifique.
  • Apprenez à concevoir une expérience.
  • Apprenez à utiliser l'équipement d'enregistrement des données.


Tranche d'âge :
14 - 18 ans

Temps
Leçon : 90 minutes

Ressource disponible en :
Anglais
Activité 1 : Explorer les exoplanètes

Cette activité introduit les élèves au sujet des exoplanètes.

À l'issue de l'activité, les élèves devraient être capables de décrire ce qu'est une exoplanète, de donner une estimation du nombre possible d'exoplanètes dans notre galaxie et de donner des raisons expliquant pourquoi les exoplanètes sont difficiles à détecter.
Équipement

  • Feuille de travail par élève
  • Stylo/crayon
Activité 2 : Construisez votre exoplanète dans une boîte

Les élèves créeront leur propre modèle physique d'une exoplanète en transit pour comprendre comment les variations de la lumière observée de l'étoile hôte peuvent être utilisées pour détecter des exoplanètes (la méthode des transits).

Au cours de cette activité, les élèves apprendront à utiliser les applications d'enregistrement des données et à interpréter les graphiques de la lumière observée en fonction du temps.
Équipement

  • Feuille de travail par élève
  • Stylo/crayon
  • Boîte à chaussures en carton, ou boîte similaire avec couvercle
  • Torche
  • Compteur de lumière (par exemple, smartphone avec application ou enregistreur de données)
  • Couteau / ciseaux de bricolage
  • Rapporteur semi-circulaire
  • Pince à linge
  • Bâtonnets à cocktail ou brochettes en bois pour barbecue
  • Livre blanc
  • Ruban adhésif
  • Pâte à modeler ou similaire

Le saviez-vous ?

On estime que la Voie lactée contient quelques centaines de milliards d'étoiles. Les observations indiquent que de nombreuses étoiles abritent des exoplanètes. Il est donc probable que notre galaxie compte plusieurs milliards de planètes situées dans la zone habitable de l'étoile.

Dans notre système solaire, les scientifiques étudient certaines lunes de Saturne et de Jupiter comme de bons candidats pour trouver des signes de vie, comme Encelade et Europe.

Impression d'artiste de WASP 189 b en orbite autour d'une étoile.