Comment font ils ?

Il est facile d' évalué la masse total de la terre, mais comment les astronaumes font pour estimé la masse des astres lointain? :scratch:

Alpha a écrit:Il est facile d' évalué la masse total de la terre, mais comment les astronaumes font pour estimé la masse des astres lointain? :scratch:

Il me semble que pour les planètes, ils utilisent les lois de Kepler et le mouvement des satellites pour en déduire la masse. Il est paraît-il très difficile de mesurer la masse d'un corps isolé, et c'est au contraire très "simple" lorsque le corps appartient à un système.
Je pense qu'il existe une méthode qui consiste à déduire la masse approximative d'après le rayon apparent et la composition (donnée par des analyses spectroscopiques).

Si c'est aussi approximatif ou s'ils se basent sur les lois de Kepler, comment peuvent dire dire que grace aux perturbations ils arrivent à savoir qu'il existe une 10ème planète (oups, 9ème, la fameuse Vulcain) ?
Idem, je crois savoir que Pluton et Neptune ont été trouvé ainsi.

Je résume votre réponse pour mieux comprendre, il est facile d'évalué le poids de la terre a partir des éléments qui la compose. Ensuite, les lois de l'univers étant constantes, il est possible d'évalué la masse du soleil a partir de notre vitesse et diamêtre orbital autour du soleil.

Nous avons la masse de la terre en pesant chacun des éléments qui la compose, la distance entre la terre entre le soleil par trigonométrie a différente période de l'année, a partir de là, en déduire la vitesse de la terre a partir de la distance parcouru par la terre en une année. En manipulant les formules sur la gravité, il est possible a partir de ces donnés d'en déduire la masse du soleil.

En sachant cela, il est possible d'évalué la masse de tout les astres qui orbite dans notre système solaire. Et si on s'étaient trompé dans l'estimé du poids de la terre? Tout nos calculs seraient erronné.

Mustard a écrit: Si c'est aussi approximatif ou s'ils se basent sur les lois de Kepler, comment peuvent dire dire que grace aux perturbations ils arrivent à savoir qu'il existe une 10ème planète

Pour les explications plus théoriques et les calculs, il faudrait quelqu'un qui s'y connaisse. Moi, je décroche (avec 0.7/20 de moyenne en maths, on ne peut pas faire de miracles).

Mustard a écrit: (oups, 9ème, la fameuse Vulcain) ?

Pour Vulcain, c'est Urbain LeVerrier (co-calculateur de l'orbite de Neptune) qui a baptisé ainsi une éventuelle planète entre le Soleil et Mercure. Il avait en effet calculé l'orbite d'une planète qui gênerait Mercure, et qui serait la cause de la rotation de son aphélie autour du Soleil. En fait, de Vulcain il n'y a pas, le phénomène est expliqué aujourd'hui par la relativité d'Einstein.

Mustard a écrit: Idem, je crois savoir que Pluton et Neptune ont été trouvé ainsi.

Pour Neptune, oui, elle a été trouvée comme ça. Lorsque l'orbite d'Uranus a été calculée avec précision, il a été constaté qu'elle ne suivait pas la route qu'elle aurait dû. Donc, deux astronomes, John Couch Adams et Urbain LeVerrier ont, indépendament l'un de l'autre, calculé l'orbite théorique et la position d'une éventuelle planète, par rapport à l'influence gravitationnelle qu'elle avait sur Uranus.
Pour Pluton, par contre, c'est une autre histoire. Lorsque l'orbite et la masse de Neptune ont été calculées, il a été constaté là aussi qu'elle ne se mouvait pas comme prévu. Donc, l'excentrique millionnaire Percival Lowell a calculé la position d'un corps, appelé "Planète X" qui pourrait déranger Neptune. Puis il a organisé des campagnes de photographies de tout l'ecliptique, qui étaient ensuite étudiées au blink comparator (comparateur à scintillation: un prisme projète alternativement à l'oeil de l'observateur deux plaques photographiques de 14x17 pouces, prises à quelques jours d'interval. S'il y a une planète, elle doit bouger). Clyde Tombaugh a fait ça pendant un an (le blinking de chaque paire de plaque prend plusieurs jours) avant de trouver un petit point se déplaçant de 3 mm d'une plaque à l'autre.
En fait, le calcul était faux: Voyager 2 a montré que la masse estimée de Neptune n'était pas exacte. En tenant compte de la masse de Neptune donnée par Voyager 2, les divergeances d'orbite ayant conduit Lowell a chercher Pluton s'évanouissent. Le fait que Pluton ait été trouvée à l'endroit que Lowell avait calculé était un hasard.
Au sujet des lois de Kepler, on pensait au départ que la masse de Pluton était à mi-chemin entre Mercure et Mars. Ce n'est que lorsque Charon a été découvert en 1978 par James Christy de l'US Naval Observatory, que la masse de Pluton a pu être précisément calculée.

Alpha a écrit:il est facile d'évalué le poids de la terre a partir des éléments qui la compose.

La masse de la Terre n'est pas du tout évaluée comme ça !! C'est beaucoup plus simple !

Tu connais la taille de la Terre.Tu laisses tomber une pomme de 1m de haut, tu calcules le temps de chute, et tu en déduis la masse de la Terre.
L'équation classique de la gravitation quoi...

Le mouvement des corps célestes (ou celui d'un objet qui tombe à leur surface) permet de mesurer G*M, c'est à dire Constante de Gravitation x Masse.

Il faut mesurer G de façon indépendante, ce qui est le plus difficile. De mémoire, le premier à l'avoir fait est Henry Cavendish.
G = 6.67e-11 SI

Pour compléter, les systèmes stellaires suffisament proches pour que leur distance soit mesurable par parallaxe permettent de calculer leur masse en appliquant les lois de Kepler à leurs composantes, et donc de calibrer une relation masse-luminosité-couleur-température qui via le diagramme 'magnitude absolue-température' de Hertzsprung-Russel nous permet de déterminer les masses des étoiles isolées et/ou lointaines...
Ensuite on se sert des étoiles variables qui ont elles une relation masse-période, ce qui permet d'aller plus loin, d'estimer par exemple les distances des galaxies proches qui contiennent ces étoiles variables, etc... etc...
En général il ne faut pas être trop optimiste question précision pour les objets très lointains...

Blink / Pamplemousse a écrit:

Mustard a écrit: Si c'est aussi approximatif ou s'ils se basent sur les lois de Kepler, comment peuvent dire dire que grace aux perturbations ils arrivent à savoir qu'il existe une 10ème planète

Pour les explications plus théoriques et les calculs, il faudrait quelqu'un qui s'y connaisse. Moi, je décroche (avec 0.7/20 de moyenne en maths, on ne peut pas faire de miracles).

Mustard a écrit: (oups, 9ème, la fameuse Vulcain) ?

Pour Vulcain, c'est Urbain LeVerrier (co-calculateur de l'orbite de Neptune) qui a baptisé ainsi une éventuelle planète entre le Soleil et Mercure. Il avait en effet calculé l'orbite d'une planète qui gênerait Mercure, et qui serait la cause de la rotation de son aphélie autour du Soleil. En fait, de Vulcain il n'y a pas, le phénomène est expliqué aujourd'hui par la relativité d'Einstein.

Mustard a écrit: Idem, je crois savoir que Pluton et Neptune ont été trouvé ainsi.

Pour Neptune, oui, elle a été trouvée comme ça. Lorsque l'orbite d'Uranus a été calculée avec précision, il a été constaté qu'elle ne suivait pas la route qu'elle aurait dû. Donc, deux astronomes, John Couch Adams et Urbain LeVerrier ont, indépendament l'un de l'autre, calculé l'orbite théorique et la position d'une éventuelle planète, par rapport à l'influence gravitationnelle qu'elle avait sur Uranus.
Pour Pluton, par contre, c'est une autre histoire. Lorsque l'orbite et la masse de Neptune ont été calculées, il a été constaté là aussi qu'elle ne se mouvait pas comme prévu. Donc, l'excentrique millionnaire Percival Lowell a calculé la position d'un corps, appelé "Planète X" qui pourrait déranger Neptune. Puis il a organisé des campagnes de photographies de tout l'ecliptique, qui étaient ensuite étudiées au blink comparator (comparateur à scintillation: un prisme projète alternativement à l'oeil de l'observateur deux plaques photographiques de 14x17 pouces, prises à quelques jours d'interval. S'il y a une planète, elle doit bouger). Clyde Tombaugh a fait ça pendant un an (le blinking de chaque paire de plaque prend plusieurs jours) avant de trouver un petit point se déplaçant de 3 mm d'une plaque à l'autre.
En fait, le calcul était faux: Voyager 2 a montré que la masse estimée de Neptune n'était pas exacte. En tenant compte de la masse de Neptune donnée par Voyager 2, les divergeances d'orbite ayant conduit Lowell a chercher Pluton s'évanouissent. Le fait que Pluton ait été trouvée à l'endroit que Lowell avait calculé était un hasard.
Au sujet des lois de Kepler, on pensait au départ que la masse de Pluton était à mi-chemin entre Mercure et Mars. Ce n'est que lorsque Charon a été découvert en 1978 par James Christy de l'US Naval Observatory, que la masse de Pluton a pu être précisément calculée.

Un lecteur d'Espace Mag ? ;)

doublemexpress a écrit:
Un lecteur d'Espace Mag ? ;)

De Ciel & Espace aussi. Et pour Pluton, ça vient de "Clyde Tombaugh, discoverer of planet Pluto" (https://astronautique.actifforum.com/viewtopic.forum?t=1027&postdays=0&postorder=asc&start=270)

SAlut

je crois (je ne suis pas sur)qu'on calcul ca , comme ca,

les notations nécessaires dans les calculs intermédiaires :
r : distance étoile-planète
r* : distance étoile-centre d'inertie
v : vitesse de l'étoile dans le référentiel du centre d'inertie du système
a : accélération de l'étoile dans le référentiel du centre d'inertie du système
ω : vitesse angulaire de l'étoile, aussi égale à 2 π /T, où T est la période du mouvement
k : vecteur unitaire dirigé dans le sens étoile-planète

On applique la deuxième loi de Newton à l'étoile : G m M / r2 k = M a
En projetant sur l'axe étoile-planète et en simplifiant par M, on obtient : G m = a r2
or r = r* (M+m)/m donc G m3/(M+m)2 = a r*2, de plus, a= v2/r* donc a r*2 = v2 r* = v2 v/ω = v3 T/(2 π)
On obtient G m3/(M+m)2= v3 T /(2 π) et on trouve donc finalement : v = (2 π G / T)1/3 m (M+m)-2/3

Enfin, je crois ;)


aurevoir