Détective d'exoplanètes - Caractériser les systèmes exoplanétaires

Brève description :

Dans cette série d'activités, les élèves apprendront comment les scientifiques étudient les exoplanètes avec des télescopes, en utilisant la méthode des transits.

Les élèves caractériseront les exoplanètes à l'aide de courbes de lumière modèles et réelles provenant du satellite Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de l'ESA. Ils s'exerceront au traçage et à l'interprétation des données, ainsi qu'à la mise à l'échelle des graphiques dans le contexte de la caractérisation des exoplanètes.

Cette activité fait partie d'une série qui comprend "Exoplanètes en mouvement"où les élèves construisent leur propre modèle de transport en commun et "Une exoplanète dans une boîte"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 ce que sont les exoplanètes et comment les satellites les étudient.
  • Comprendre comment la méthode des transits est utilisée pour la caractérisation des exoplanètes.
  • Améliorer les compétences expérimentales en observant et en interprétant les courbes de lumière mesurées.
  • Penser mathématiquement et convertir un modèle abstrait en un modèle réel.
  • Interpréter les données expérimentales à l'aide de modèles et de graphiques mathématiques.
  • Tirer des conclusions en comparant un modèle à un système d'exoplanètes réel.
  • Communiquer les résultats scientifiques et mathématiques à ses pairs.


Tranche d'âge :
13 - 18 ans

Temps

Leçon : 45 minutes



Ressource disponible en :

Anglais, Tchèque, Danois, Néerlandais, Grecque, Norvégien, Portugais, Espagnol et Suédois

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Activité 1 : Comprendre les courbes de lumière

Dans cette activité, les élèves verront un exemple de données réelles prises par le satellite Cheops et l'utiliseront pour voir comment les graphiques sont mis à l'échelle pour obtenir le plus d'informations possible à partir des données qu'ils contiennent. La compréhension de la mise à l'échelle des graphiques est une compétence importante en mathématiques et en sciences.

Les étudiants recevront ensuite des exemples de courbes de lumière simulées et des indications sur la manière de lire et d'interpréter les graphiques.

Ils utiliseront les concepts appris tout au long de l'activité pour interpréter une courbe de lumière observée avec le satellite Cheops de l'ESA depuis WASP 189 b.

Enfin, ils étudieront comment la période orbitale peut être déterminée à partir d'une courbe de lumière.
Équipement

  • Feuille de travail par élève
  • Stylo/crayon
Activité 2 : Être un détective d'exoplanètes

Dans cette activité, les élèves vont appliquer ce qu'ils ont appris en analysant les courbes de lumière précédentes et interpréter une observation du système exoplanétaire TOI-178 faite par Cheops, comme un vrai scientifique.
Équipement

  • Feuille de travail par élève
  • Stylo/crayon

Le saviez-vous ?

WASP 189 b est une grande exoplanète gazeuse dont la taille est d'environ 50% supérieure à celle de Jupiter et qui décrit une orbite de 2,7 jours terrestres autour d'une étoile dont la taille est supérieure à 2000°C plus chaud que notre Soleil, et presque 2,5 fois plus grand.

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

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