Comparaison des spectres du Soleil, de Jupiter et de Saturne.

Je vous soumets une p'tite comparaison des spectres du Soleil, de Jupiter et de Saturne.
(n'hésitez si vous avez des remarques, s'il y a des boulettes ou autres choses )

Pour les images du Soleil, l'Alpy était posé sur la table de mon salon, dirigé vers la lumière extétieure.
Pour Jupiter et Saturne, le spectro était monté au foyer du C8, lors d'une soirée à Saucats.

On commence par les images :

Le Soleil - 1 image de 5s

Le bandeau lumineux du Soleil est strié de nombreuses raies, nommées raies de Fraunhofer en hommage à l'illustre scientifique qui les découvrit en 1815.
Voici une illustration tirée d'une publication de joseph von Fraunhofer (1787-1826),  VIII. Bestimmung des Brechungs, disponible sur le site E-Rara.

(La représentation des raies est inversée par rapport à la représentation usuelle.)

Ces raies sombres sont dues à l'absorption des rayonnements par les éléments présents dans les couches extérieures de l'atmosphère du Soleil.
(Source : La spectrométrie dans le domaine de l'astronomie amateur - Jacques Montier).
Elles sont donc la signature des éléments chimiques qui composent le Soleil, et visiblement, il y en a beaucoup !!!

Jupiter - 1 image de 8s


Saturne - 1 image de 30s


Mis à part la taille en largeur, la ressemblance est frappante entre les trois !!!
Normal, Jupiter et Saturne reflètent la lumière de notre étoile et son spectre...
Mais à y regarder de plus près, les spectres de Jupiter et de Saturne comportent de petites différences que j'ai tenté de présenter ci-dessous :

Comparaison :

La différence, c'est donc le méthane (CH4) et l'ammoniac (NH3) présents sur les 2 géantes gazeuses.
Absents sur le profil spectral du Soleil, ces deux composés chimiques sont parfaitement visibles sur les profils des deux planètes, et un peu moins sur les images (si,si on les voit...).

Pour le traitement, j'ai utilisé Isis pour le spectres du Soleil et Demetra pour ceux de Jupiter et Saturne, VisualPec pour les bandeaux colorés, et PlotSpectra pour la présentation et l'annotation des raies spectrales du Soleil. Pour l'identification des raies, j'ai utilisé en m'en inspirant largement, Spectroscopic Atlas version 5 de Richard Walker.

Voilà, je me suis bien amusé et j'aime de plus en plus cette p'tite bébête d'Alpy
En espérant que ça vous plaise
A+ sous les spectres

||| | | llll||||| Bravo ||||
Rondement mené.

Pour notre gouverne pourrais-tu expliciter l'usage de chacun des logiciels utilisés ?

Diantre, c'est génial

Merci pour vos retours

> André :
Traitement des spectres de l'image au profil spectral :

- Isis de Christian Buil, le maestro en la matière.
http://www.astrosurf.com/buil/isis-software.html

- VisualSpec de Valerie Desnoux, une virtuose de la spectro. VisualSpec permet en outre l'édition de spectres colorés.... C'est joli  
http://astrosurf.com/vdesnoux/

- Demetra, développé par Shelyak Instruments, très pratique...
https://www.shelyak.com/logiciel-demetra/
Demetra peut aussi servir pour les acquisitions d'images

Les deux premiers proposent également des fonctionnalités de mesure, de calcul etc...sur les spectres (fonctionnalités que je suis loin de savoir utiliser   ).

Et pour finir, PlotSpectra que j'utilise seulement pour l'édition des spectres avec les annotations des raies spectrales.
https://onedrive.live.com/?authkey=%21AF1pDqNqPwAfH8s&id=91419039A284EAF5%211608&cid=91419039A284EAF5

Accepterais-tu de mettre tes brutes à disposition pour un (ou des) atelier-s guidé-s ?

Soit on partage installations des logiciels puis Travail Pratique sur tes données,
soit il faut venir avec les logiciels installés, et on ne fait que des exploitations de données.

Gérard doit aussi avoir dans ce boîtes de "coton-tige" quelques spectres pas coton à exploiter.

Qu'en pense-t-on ?

Salut André

Andre33 a écrit:

Accepterais-tu de mettre tes brutes à disposition pour un (ou des) atelier-s guidé-s ?

Soit on partage installations des logiciels puis Travail Pratique sur tes données,
soit il faut venir avec les logiciels installés, et on ne fait que des exploitations de données.

tu ne les as pas encore installé?

Citation :

Gérard doit aussi avoir dans ce boîtes de "coton-tige" quelques spectres pas coton à exploiter.

Qu'en pense-t-on ?

bah oui
si samedi il ne fait pas beau, on peut s'y coller
si on est nombreux à s'y intéresser, le rétroprojecteur pourrait être utile

giti a écrit:

Et pour finir, PlotSpectra que j'utilise seulement pour l'édition des spectres avec les annotations des raies spectrales.
https://onedrive.live.com/?authkey=%21AF1pDqNqPwAfH8s&id=91419039A284EAF5%211608&cid=91419039A284EAF5

tu sais, que tu peux faire des comparaisons en ouvrant plusieurs spectres dans la même fenêtre?

Une fois de plus : Excellent Gil

gerard33 a écrit:

Salut André

tu ne les as pas encore installés ?

Ben non, je me bats avec ces fichus bandes sur placo-plâtre !!!

OK, la bandaison papa, c'la n'se commande pas!
quand tu auras fini, fait signe

Bonjour.
Techniquement, comment obtenez-vous une bande de lumière ?
Découvre-t-on des composants chimiques inconnus sur terre ?
Peut-on relever le spectre de lointaines planètes ?

Ya t'il encore du travail en scpectroscopie après Gaïa ?
La spectroscopie est-elle à la portée de tous ?

Merci

Merci pour les retours

> D'accord pour se faire une soirée spectro en salle, c'est une excellente idée

Clement A. a écrit:

Bonjour.
Techniquement, comment obtenez-vous une bande de lumière ?

C'est la fonction du spectroscope de décomposer un faisceau lumineux selon les différentes longueurs d'onde de la lumière qui le traverse.
Une lumière d'une source ponctuelle qui passe au travers d'un spectro, comme une étoile, se retrouve étaler, comme de la confiture sur une tartine...
Et sur le bandeau lumineux ainsi étalé, on peut observer des raies sombres ou brillantes, qui correspondent à la signature des différents éléments qui composent l'astre.. 

Ici c'est l'Alpy qui fait le taf, mais le Star Analyser fonctionne sur le même principe
(voir dans la partie Spectro, les posts comme celui-ci : https://assa.forumactif.org/t519-premiers-pas-en-spectrographie
Les deux utilisent un réseau de diffraction, sorte de morceau de verre sur lequel sont gravés une multitude de traits (100 par mm pour le Star Analyser, 600 pour l'Alpy).
Plus le nombre de trait par mm est élevé, plus la résolution du spectro est importante.
Avec 100tr/mm ou 600tr/mm, on reste dans la basse résolution, mais il y a de quoi bien s'amuser....

Tout cela repose sur des lois de l'optique ondulatoire, de la chime et de la physique que je maitrise absolument pas du tout....  

Clement A. a écrit:

Découvre-t-on des composants chimiques inconnus sur terre ?

En principe, la table périodique des éléments recense tous les éléments chimiques de l'univers !!!
Mais, il y peut-être des molécules ou autres encore inconnues dans tapies dans l'immensité de notre Univers....  

Clement A. a écrit:

Peut-on relever le spectre de lointaines planètes ?

Oui, c'est comme cela que l'on a découvert les premières planètes extra-solaires....( par mesures de vitesses radiales...)
J'en connais un qui pourrait nous en dire plus que plus sur le sujet....

Clement A. a écrit:

Ya t'il encore du travail en scpectroscopie après Gaïa ?

Oui le nôtre avec l'Alpy du club  
Sérieusement, je pense que oui, et c'est fort bien comme ça. Le travail des amateurs, quand il est bien réalisé, intéressent les pros (étoiles variables, spectro etc....)

Clement A. a écrit:

La spectroscopie est-elle à la portée de tous ?

Dans le domaine astro, celui que je connais, bien sûr, moyennant un peu d'équipement (Lunette, télescope).
Le Star Analyser de Shelyak Instruments est une très bonne entrée en matière !!!!

Voilà Clément rapidement quelques réponses à tes questions, réponses qui sont loin d'être exhaustives...
Les copains de la spectro vont peut-être venir me prêter main forte....ce que j'espère !!!!

Citation :

Les copains de la spectro vont peut-être venir me prêter main forte....ce que j'espère !!!!

non, c'est bien comme ça
on peut prendre n'importe quelle confiture?

Je vois que tu aimes les métaphores Gérard .
Merci beaucoup Giti d'avoir pris là peine.

Un ch'tite confusion entre atome et molécule, mais le reste est pas mal du tout pour une première approche.

Il y a d'un côté l'analyse de l'état des atomes (les éléments chimiques) par la présence des raies d'émission de lumière à des bandes
qui correspondent pour chaque élément à un état de l’atome (ie. le changement de niveau d'énergie d'un électron de cet atome)
On trouve par exemple le Fer (Fe) dans un état bizarre qui a fait croire à l'existence d'un élément inconnu sur Terre,
ce pseudo nouvel élément fut appelé Coronium en fait le Fer est dans un état ionisé Fe 13+.

Cette découverte fut faite pendant une éclipse Solaire (éclipse solaire du 7 août 1869)
ou une raie dans le Vert amènera  vers l'hypothèse d'un nouvel élément.
Cette étude de la couronne solaire en spectroscopie montre la détermination des scientifiques du passé,
je reste admiratif devant les trouvailles et la persévérance d'alors pour comprendre la physique de l'univers.

De l'autre côté, chaque atmosphère traversée, absorbe des parties du spectre :
Dans le cas de l'atmosphère terrestre on retiendra la vapeur d'eau, le CO2, le Méthane (CH4) qui absorbent essentiellement dans l'infra rouge,
donnant ainsi l'effet de serre sur notre planète par exemple. Cela permet de retrouver la signature des molécules sur le trajet de la lumière analysée.

Gérard ajoute (ce que j'avais oublié ) :l'existence de bandes d'émission des molécules cométaires...

Ce que montre le travail de Giti (Fredlarum cité par erreur), c'est que l'on peut ainsi approcher de la connaissance de l'atmosphère des planètes.
À quand un spectre de Vénus ?

Les éléments chimiques eux ont la même signature mais inversée (bandes d’absorption) lorsqu'ils sont en présence d'ondes électromagnétiques.

Anecdote : Auguste Comte (philosophe du positivisme) avait cru que l'on connaîtrait jamais la composition chimique du Soleil, encore moins des étoiles.
Mal lui en a pris de le clamer urbi et Orbi. BHL devrait aussi penser que la politique n'est pas son domaine, ni celui de la philosophie d'ailleurs. !
Serais-je de méchante humeur ? un peu probablement !

Petite precision :
Cette discussion est basée sur un remarquable travail de Gil
Je n'y suis pour rien
Fredlarun

Andre33 a écrit:

Un ch'tite confusion entre atome et molécule, mais le reste est pas mal du tout pour une première approche.

Non, il n'y a pas de confusion, certaines bandes moléculaires sont tout à fait détectables avec un Alpy, encore mieux avec un Lisa ou autre spectro moyenne résolution
https://goo.gl/LQXy1f

L'effet des molécules est bien une absorption, on le voit sur le travail présenté, mais cela ne correspond pas aux raies de Fraunhofer,
qui signent l'absorption avec des raies qui sont situées sur la même longueur d'onde que les raies en émission.

Il existe aussi des "bandes d'émission moléculaires" exemple des comètes, qui ont permis la mise en évidence d'Hyrocarbures.
Est-ce que Bandes et Raies ont le même sens, sont visibles de la même façon sur un spectrogramme ?

À moins que j'ai mal compris mon cours  ,!,  Ce qui n'est pas impossible ...
je vais me retourner vers les sources de mes cours .

Andre33 a écrit:

L'effet des molécules est bien une absorption, on le voit sur le travail présenté, mais cela ne correspond pas aux raies de Fraunhofer,
qui signent l'absorption avec des raies qui sont situées sur la même longueur d'onde que les raies en émission.

qui parle des raies de Fraunhofer?
Gil parle du méthane et de l’ammoniac

Oui la spectro permet de "voir" plein de choses sur les étoiles .... Mais c'est plus impressionnant dans les nébuleuses !
Il y a qcq années, lors d'une conf à Bordeaux on nous annonçait que le cap de la centaine de molécules complexes avait été atteint dans les spectres de M42 !
Des molécules comme l'éthyléne glycol (l'antigel de nos voitures..) ou des molecules prébiotiques... Premières briques des acides aminés ..donc de la vie !
Tout cela malgré les puissants vents stellaires et rayonnements des jeunes étoiles

Merci à tous pour vos retours et commentaires