Spectre de Jupiter et saturne

Lors de l’arrivée des beaux jours, il est difficile de rater les deux planètes géantes du système solaire qui se révèlent dans le ciel d’été, prenons un court instant pour tenter d’analyser le spectre de Jupiter et Saturne !

Au programme

Portraits – Protocole d’acquisition – Spectre de Jupiter – Spectre de Saturne – Comparaison avec le spectre du Soleil

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Portrait de Jupiter et Saturne

Ces deux planètes sont les plus massives du système solaire, en taille et en masse. Ces géantes gazeuses sont principalement composées d’hydrogène et d’hélium ¹, mais sont également composées en plus petite proportion d’éléments plus lourds comme nous allons le voir.

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Protocole d’acquisition

L’ensemble de ces acquisitions ont été faites avec la suite logicielle KStars /EKOS / INDI^2,3

Voici les informations concernant l’acquisition pour les deux planètes.

Date et heure d’acquisition de Jupiter Date et heure d’acquisition de Saturne	2020-05-20T02:03:14 2020-05-20T02:20:39
Télescope	Celestron SC 800 EdgeHD – 203/2000 Réducteur de focale f/6.3
Caméra d’acquisition	Atik 460Ex à -20°C Binning 1×1 Autoguidage : Lodestar
Logiciel d’acquisition	KStars – EKOS – INDI 2, 3
Spectroscope	Alpy 600 Fente de 23µm
Images et calibration	Jupiter : 11 poses de 7s. Saturne : 7 poses de 40s. 7 images de calibration ArNe de 15s 7 Flats de 3 secondes 7 Darks de 7 et 40 secondes 7 Offsets Étoile de référence pour la réponse instrumentale : HD188899 (A2V)
Logiciel de réduction des données	Demetra 4
Résolution	RMS Jupiter : 0.078 RMS Saturne : 0,123

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Spectre de Jupiter

Spectre de Saturne

Analyse chimique

On remarque ici que le spectre de Jupiter est très proche de celui de Saturne et pour cause, car il s’agit en fait de spectres de réflectance de ces deux planètes. Ainsi, les raies principales que nous observons ici sont celles du Soleil. Vous pouvez retrouver le spectre solaire ainsi que le détail des raies par ici : Soleil : Analyse de son spectre.

On retrouve ainsi les fameuses raies de Fraunhofer ⁸ :

Éléments chimiques	Longueurs d’onde (Å)
O2 Tellurique (B)	6867,19
Hα (C)	656,281
Doublet du Sodium (D1 et D2)	5895,92 & 5889,96
Fe (E)	5270,39
Hβ (F)	4861,34
CH (G)	4299 – 4313
CaII (H)	3968,47
CaII (K)	3933,68

On notera également la présence de raies d’absorption du méthane
caractérisant ainsi la composition des deux géantes gazeuses, le CH₄ vers 6200, 6680, 7020 et 7300 Å

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Comparaison avec le spectre solaire

Afin de mieux se rendre compte de ces raies d’absorption du méthane et du spectre solaire résultant, voici une comparaison des différentes mesures

Sources et informations complémentaires

Sources

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