Identifier les matériaux des planètes

Bonjour / Bonsoir chers Marsiens !

Je me demandais comment les scientifiques parviennent-ils à identifier les matériaux qui composent des planètes lointaines ?

Au niveau gazeux, j'imagine qu'ils étudient les spectres d'émission ?

Mais au niveau des roches ou liquides qui la composent, quelle technologie et quelles méthodes utilisent-ils ?

Autre chose : Comme vous le savez, ils identifient des planètes lointaines grâce à l'effet d'ombre qu'elles produisent sur leur étoile. Comment font-ils pour mesurer leur période de révolution ?

Cela fait beaucoup de questions relativement complexes, mais j'ai vraiment besoin de ces réponses

Merci d'avance pour vos réponses !

Comme diraient nos chers amis les Klingons, qatlho' !

Cher Rhydan, bienvenue,

Il n'est pas fréquent que l'on arrive à capter le spectre d'une planète extrasolaire, c'est un signal faible qui ne se laisse pas détecter par n'importe quel équipement, mas quand cela est possible, ce n'est pas un spectre d'émission. Ce genre de spectre s'observe pour le gaz chaud et raréfié, exactement l'inverse de ce qu'on s'attend à trouver sur une planète, même gazeuse. Quelques raies ou bandes d'absorption ont pu être découvertes ainsi, en commençant par une méthode différentielle : en regardant la planète et l'étoile ou l'étoile seule, quand la planète passe derrière, la différence entre les spectres observés donne une information sur la composition de la planète.

Dans la grande majorité des cas, quand on croit savoir si telle planète extrasolaire est solide ou gazeuse, ce n'est qu'une supposition raisonnable. Dans le Système solaire par exemple, les quatre planètes les plus légères sont surtout solides et les quatre plus massives sont surtout gazeuses. Il y a une explication physique à cela, et qui permet de s'assurer qu'une planète de masse comparable à celle de Jupiter ou Saturne doit être gazeuse, et qu'une autre de masse comparable à une, deux ou trois fois celle de la Terre doit être solide - l'inverse serait trop compliqué à obtenir. Il y a des cas limites, autour d'une dizaine de masses terrestres, où l'on ne peut pas vraiment trancher.

Il y a effectivement un effet d'ombre pouvant être utilisé pour détecter la présence d'une ou plusieurs planète(s) autour d'une étoile, mais à bien y réfléchir, l'ombre est projetée sur nous, pas sur l'étoile. Le phénomène n'est pas différent d'une éclipse, à ceci près que la planète ne cache qu'une petite partie du disque lumineux apparent de l'étoile. Si l'on parvient à détecter ce phénomène deux fois, cela voudra dire que la planète a fait un tour complet de l'étoile et qu'elle est revenue s'interposer devant elle. L'intervalle de temps entre les deux éclipses donne immédiatement la période de révolution.

Il est aussi possible de mesurer l'amplitude de l'éclipse, la perte en éclat subie par l'étoile. Elle ne dépend que de la taille de la planète comparée à celle de l'étoile. Quand la masse de la même planète est connue, on peut en calculer la densité, et les chiffres obtenus correspondent bien à une composition gazeuse pour les plus grosses et solide pour les plus petites.