Projet 0001 - Mesure de rotation de Saturne

Description du projet

Saturne est en rotation. Du fait de l'effet Doppler, les bandes d'absorption de la planète (ou de la lumière du Soleil réfléchie par la planète) sont inclinées.

Question 1: quelle est la vitesse de rotation à l'équateur?
Astuce: la lumière arrivant du Soleil est réfléchie; le phenomène Doppler est donc doublé.

Question 2: sachant que la période de rotation de la planète est de 10.656h, quel est son diamètre?

Acquisition des images


Récupérer ici le fichier FITS de cette image: somme de 3 poses de 5min sur C11 f/10.

L'image ci-dessus a été prise avec un Lhires III (2400), de dispersion D=0.11 A/pixel. Elle a été prise autour de L=6550A.

Réponses aux Calculs

1 - Vitesse de rotation à l'équateur

On mesure l'écart en X au bord de la planète (et non des anneaux!) en haut et en bas. On trouve dx=7pixels.

On divise dx par deux (sinon on mesure la somme des vitesses radiales en haut et en bas); on divise le tout par deux pour corriger du double effet Doppler (premier effet quand la lumière du Soleil atteint la planète; deuxième effet quand elle en part). On se sert de la formule de Doppler "v/c = dLambda / Lambda".

La vitesse radiale est donc V = 1/2 * c * D * (dx/2) / L = 1/2 * 300000 * 0.11 * 3.5 / 6550 = 8.8km/s

2 - Diamètre de Saturne

Tout simplement, le temps de rotation est T = pi * d / V = 10.656*3600 = 38362s

Donc d = T * V / pi = 38362 * 8.8 / 3.14 * 8.8 = 107511km

Le diamètre de Saturne est donné dans les encyclopédie pour 120536km!