mise à jour : 30 mars 2019
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Analyse de composition atmosphérique

Auteurs: Loïc Rossi, Emmanuel Marcq

L'analyse du spectre thermique permet d'identifier divers composés (surtout atmosphériques) de par la présence de bandes ou de raies spectrales caractéristiques d'une espèce chimique.

Système solaire

Les spectres thermiques en provenance des planètes du système solaire nous renseignement notamment sur :

  • Vénus & Mars Présence de CO2, de H2O, de CO, de nuages (et/ou de poussières dans le cas de Mars). Pour Vénus, le sondage thermique s'étend même sous les nuages dans quelques fenêtres de transparence laissées par CO2, permettant des mesures profondes de CO, OCS, de la vapeur d'eau H2O et son isotope lourd HDO, de SO2, HF, HCl, etc.
  • Planètes géantes Présence de raies d'absorption de divers hydrocarbures légers CxHy, d'ammoniac NH3 et de phosphine PH3. Pour Jupiter et Saturne, le sondage thermique s'étend sous les nuages dans quelques fenêtres de transparence laissées par H2 et He, permettant ainsi des mesures profondes de H2O, CO, NH3, PH3, l'isotope lourd du méthane CH3D, et même à l'état de traces les hydrures métalliques GeH4 et AsH3.
  • Titan Présence de CH4, de nitriles, d'hydrocarbures, d'un brouillard photochimique et de nuages de CH4 condensé.

Notons que ces mêmes techniques sont également utilisées depuis l'orbite terrestre pour des mesures satellitaires de composition atmosphérique, notamment pour des mesures météorologiques (nuages, vapeur d'eau) ou climatologiques (CO2).

Thermal_IR_Venus_Earth_Mars.png earth_IRmerge.png

Exoplanètes

Les spectres thermiques d'exoplanètes que nous sommes en mesure d'observer sont évidemment de bien moins bonne qualité que pour les objets du système solaire. Ils ne sont pas résolus spatialement (aspect ponctuel des exoplanètes), et sont en général de résolution spectrale assez faible (car on ne peut se permettre de trop disperser spectralement un flux reçu qui est en général très faible). Nous disposons néanmoins à ce jour des connaissances suivantes :

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