Laboratoire de Spectroscopie Infrarouge

Analyseur Spectral de Transmission

Simulez comment la lumière des étoiles traverse l'enveloppe gazeuse externe d'un monde extraterrestre. Découvrez pourquoi les liaisons moléculaires quantiques distinctes créent des empreintes d'absorption uniques.

Laboratoire d'Astrophysique Interactif

Spectromètre de Transmission et Analyseur d'Empreintes Moléculaires

Simuler la spectroscopie de transmission JWST/NIRSpec à travers les atmosphères exoplanétaires.

Molécule / Gaz Cible

Classe de l'Étoile Hôte

Bruit Instrumental du Détecteur10 ppm

Diagnostics Spectraux

Vapeur d'Eau (H₂O)

Indicateur clé d'océans de surface liquides ou d'enveloppes atmosphériques de vapeur dans les exoplanètes terrestres tempérées et les Jupiter chauds.

Remarque d'Observation : Détecté dans WASP-96b, K2-18b et les lunes glacées de Jupiter.

Flux Normalisé Simulé vs. Longueur d'Onde d'Absorption

Rapport signal sur bruit (SNR) : ~100.0:1

940 nm (NIR) (Abs : 65%)

1,15 μm (Bande J) (Abs : 75%)

1,40 μm (Bande H) (Abs : 90%)

1,90 μm (Bande K) (Abs : 85%)

2,60 μm (MIR) (Abs : 95%)

1,000 Flux (Continuum)Profondeur du pic de transmission ΔF/F (%)

0,6 μm (Optique)1,5 μm (NIR)3,0 μm4,5 μm15,0 μm (Infrarouge Moyen)

940 nm (NIR)

940 nm

Pic : -65%

1,15 μm (Bande J)

1150 nm

Pic : -75%

1,40 μm (Bande H)

1400 nm

Pic : -90%

1,90 μm (Bande K)

1900 nm

Pic : -85%

2,60 μm (MIR)

2600 nm

Pic : -95%

Comment fonctionne la spectroscopie de transmission

Lorsqu'une exoplanète passe devant son étoile hôte (un transit), la planète bloque une partie de la lumière de l'étoile. Alors que le disque planétaire opaque bloque toutes les longueurs d'onde de manière égale, la fine atmosphère transparente absorbe la lumière uniquement à des longueurs d'onde spécifiques correspondant aux transitions quantiques rovibrationnelles de ses gaz atmosphériques.

La loi d'absorption de Beer-Lambert

La transmission d'un rayonnement électromagnétique monochromatique à travers un gaz absorbant est modélisée par la relation de Beer-Lambert :

I(λ) = I₀(λ) · exp[-σ(λ) · N]

Où $σ(λ)$ est la section efficace d'absorption moléculaire et $N$ est la densité de colonne le long de la ligne de visée optique.