Aider les nouvelles générations à s’impliquer dans les enjeux des sciences Exoplanètes !

Objectifs Se servir de compétences en recherches afin d’étudier les exoplanètes. Se servir de perspectives philosophiques et éthiques afin de prendre une décision sur le financement de missions d’astronomie.

Il existe une planète potentiellement habitable à proximité de la Terre. Elle se situe près de l'étoile Proxima du Centaure, à seulement 4 années-lumière. Les chercheurs pensent qu’elle pourrait être apte à accueillir la vie. ACTUALITES SCIENCE Sa température moyenne est compatible avec l’existence d’eau. Le premier objectif pour un voyage interstellaire. Il est essentiel de chercher des biomolécules qui donneraient des signes de vie. ACTIVITE INITIALE 3

Investir des milliards d’euros dans une mission qui a pour but d’y établir une colonie en vaut-il la peine ? ACTIVITE INITIALE 4

Des mondes potentiellement habitables dans l’univers Les exoplanètes sont des planètes qui orbitent autour d’une étoile différente de la nôtre. LES EXOPLANETES SONT. Selon les calculs des chercheurs, dans notre galaxie « seulement » , la Voie Lactée, on compte environ 300 milliards d’étoiles, et chaque étoile aurait en moyenne 1,5 planètes en orbite (Cassan et al, 2012), ce qui porte le nombre d’exoplanètes dans notre galaxie à environ 450 000 millions. Terre Mercure Environ 40 milliards d’exoplanètes dans notre galaxie seraient en orbite dans la zone habitable de leur étoile (Petigura et al, 2013). Cassan, A., et al (2012). One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations. Nature, 481, 7380, 167-169. Petigura, E. A., Howard, A. W., Marcy, G. W. (2013). Prevalence of Earth-size planets orbiting Sun-like stars. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110 (48), 19273-19278. ACTIVITE INITIALE 5

une à deux fois celle de la Terre La « zone habitable » Une planète se trouve dans la zone habitable de son étoile lorsqu’elle se situe à une distance lui permettant en théorie d’abriter de l’eau liquide Trop chaud Distance adéquate Trop froid L’étoile ressemble au soleil Taille de la planète une à deux fois celle de la Terre Exemple de système planétaire en dehors de notre système solaire La « zone d’habitabilité » (en vert sur l’image) est la distance par rapport à l’étoile permettant à la planète de maintenir une température moyenne ni trop chaude, ni trop froide, ce qui rend possible la présence d’eau liquide et de vie comme nous l’entendons ici sur Terre. ACTIVITE INITIALE 6

La recherche et la communication sur les Exoplanètes. Fiches 2 à 6 1ère ETAPE La recherche et la communication sur les Exoplanètes. Comment est-ce que nous détectons et étudions les exoplanètes? Vous allez analyser des preuves et déterminer la certitude de vos conclusions. Vous allez communiquer de manière scientifique et arriver à un consensus. ACTIVITE D’APPROFONDISSEMENT 7

La recherche sur les exoplanètes Les transits planétaires Quand une planète orbite autour de son étoile, si elle se situe entre son étoile et nous, nous sommes capables de déceler son « ombre » , i.e. une réduction en luminosité qui nous provient de cette étoile. En quantifiant la diminution de la luminosité provenant de l’étoile et la fréquence à laquelle elle se produit, nous pouvons calculer la taille et la période de rotation de la planète autour de son étoile. Luminosité Représente 10 jours ACTIVITE INITIALE 8 Temps (jours)

La recherche sur les Exoplanètes Spectométrie Les exoplanètes sont trop loin pour que nous puissions voir de quoi elle sont faites. Mais les télescopes sont capables de reconnaître des rayonnements (lumière) qui arrivent, et de les analyser. De la même manière que quand la lumière traverse un papier en cellophane rouge, celle-ci devient rouge, les rayons sont « marqués » par la composition du point d’origine. Les télescopes sont capables de reconnaître ces « traces » sur les rayons qui nous parviennent de la planète et, en les comparant à la « trace » (spectre) des substances connues, nous pouvons tenter d’en déduire la composition.  ACTIVITE INITIALE 9

Recherchez Choisissez une des fiches de l’Objet Céleste (Fiche 1–Fiche 5) Analysez les transits afin de découvrir la taille et la période orbitale de l’exoplanète potentielle. (Fiche 6–Fiche 7) Déterminez la composition de l’exoplanète grâce aux données spectrométriques. (Fiche 8–Fiche 9) Déterminez la distance et la température moyennes à l’aide de l’analyse orbitale. (Fiche 10–Fiche 11)

Communiquez Représentez votre exoplanète sur une image. (Fiche 12) Déterminez le degré de certitude de vos conclusions (Fiche 13) Communiquez sur votre découverte (Fiche 14)

Fiches 2 – 6 2ème ETAPE Il a été proposé d’effectuer une mission sur Proxima du Centaure, afin d’analyser la présence d’eau ou de biomolécules sur ses exoplanètes, et tenter de la coloniser. Devrions-nous investir de l’argent dans une mission de colonisation d’une exoplanète ? Celle-ci coûterait des milliards d’euros. Nous aurions des résultats au bout de 80 ans environ, à cause de la distance. ACTIVITE D’APPROFONDISSEMENT 12

Fiches 2 – 6 2ème ETAPE Devrions-nous investir de l’argent dans une mission de colonisation d’une exoplanète ? Vous allez analyser des opinions et évaluer leur pertinence. Vous allez prendre une décision basée sur des paramètres éthiques. ACTIVITE D’APPROFONDISSEMENT 13

2ème ETAPE Fiches 2 – 6 Pertinentes par rapport à la question NON OUI À l’aide de la Fiche 15, vous allez classer les opinions figurant sur les Fiches 16, 17 et 18 selon : Leur pertinence par rapport à la question (donnent-elles des informations utiles ?). Ce qu’elles impliquent en termes de Risques ou Avantages. Vous pouvez ajouter des opinions/témoignages de scientifiques locaux ou d’experts en astronomie avec qui vous avez pris contact pour le projet. ACTIVITE D’APPROFONDISSEMENT 14

Fiches 2 à 6 2ème ETAPE Vous pouvez prendre contact avec des scientifiques ou des experts en astronomie afin d’incorporer leur opinion au sein de votre analyse ACTIVITE D’APPROFONDISSEMENT 15

Promouvoir le dialogue et la réflexion

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