Le cours fait en classe
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Le cours fait en classe
Cours seconde - Thème 1 - cours 1 La Terre, une planète particulière du Système solaire I . La Terre dans l’Univers : La Terre fait partie du système solaire qui est lui-même une infime partie de l’univers. 1°) Les objets qui composent le système solaire : Il est formé d’une étoile : le Soleil, autour duquel gravitent des objets de taille et de natures différentes : - Les huit planètes : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter Saturne, Uranus et Neptune. - Des satellites, qui tournent autour de certaines planètes (expl la Lune) - Des astéroïdes, et des météorites, fragments rocheux de taille réduite. - Des comètes, formées de roches et de gaz. 2°) Des planètes de natures différentes : Demi grand-axe de l'orbite elliptique = distance au soleil (en UA) Diamètre (en km) Période de révolution autour du soleil (en temps terrestre) Période de rotation sur son axe (en temps terrestre) Densité (en relation avec la masse volumique) (pas d’unité) Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune 0,38 0,72 1 1,52 5,2 9,5 19,2 30,1 4 878 12 104 12 756 6 787 142 984 120 536 51 118 49 528 88 j 224 j 365,2 j 687 j 11,8 ans 29,5 ans 84 ans 164,8 ans 58 j 16 h 243 j 23h 56’ 24 h 36 ' 9 h 50 ' 10 h 14 ' 17 h 12 ' 16 h 6 ' 5,43 5,25 5,52 3,94 1,33 0,69 1,27 1,64 Orbite elliptique = trajectoire en forme d'ellipse. 1UA = 1 Unité astronomique = 149 598 000 kilomètres On distingue deux catégories de planètes selon des critères de distance au soleil, de dimension, et de composition (densité) - Les planètes internes = planètes telluriques : Mercure, Vénus, la Terre et Mars ; elles sont plus proches du Soleil et de plus petit diamètre. Leur densité est élevée en raison de leur nature rocheuse. Elles sont constituées par un noyau entouré d'un manteau, puis d'une croûte. Elles sont de nature silicatée (silicium et aluminium) et métallique (fer, magnésium) Leurs satellites présentent les mêmes caractéristiques. - Les planètes externes = planètes géantes ou gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont les plus éloignées du Soleil. Elles sont de plus grande taille, mais moins denses, car elles sont constituées essentiellement d'éléments légers, l'hélium et l'hydrogène, avec un petit noyau formé de roches et de glace. Remarque : certains satellites des planètes externes comme Titan (satellite de Saturne) sont constitués pour moitié de roches et de glace. C'est aussi la composition de Pluton, ce qui donne à penser qu'il pourrait s'agir d'un ancien satellite de Neptune. II. Particularités de la planète Terre : 1°) Originalité de l’atmosphère terrestre : L’atmosphère est une couche de gaz plus ou moins épaisse qui enveloppe certaines planètes. Si on compare la composition des atmosphères des planètes on constate que : - L'atmosphère des planètes géantes est riche en hydrogène et hélium. - Les planètes telluriques autres que la Terre (Mars et Vénus) ont une atmosphère riche en CO2. - La Terre se distingue avec une atmosphère composée d'azote (79%) et d'oxygène (21%) L’origine de l’atmosphère des planètes telluriques est à rechercher dans l’activité interne de la planète : Les planètes telluriques se sont formées à partir de matière en fusion. En refroidissant, la surface s’est solidifiée et un dégazage (H2O, CO2 et N2) a formé l’atmosphère. Si l'activité interne de la Terre existe encore aujourd'hui, elle s'est arrêtée pour les plus petites planètes comme Mercure, Mars et peut-être Vénus, en raison de l'épuisement de la source d'énergie (Les éléments radioactifs emprisonnés dans le manteau fournissent de l'énergie sous forme de chaleur) 2°) Conditions pour que l’atmosphère soit présente : L’atmosphère est maintenue en place grâce à la force de gravité engendrée par la masse de la planète : La présence de l’atmosphère autour de la Terre est donc due à sa masse et à sa distance du Soleil. Mercure et la Lune ont une masse trop faible, ils n’ont pas de gravité; Mars a une masse assez faible qui ne lui permet pas d’avoir une atmosphère aussi importante que la Terre. La distance de la planète au Soleil est également importante. Une trop grande proximité peut entrainer la disparition de l’atmosphère sous l’effet du rayonnement solaire trop important. 3°) Quantité d’énergie reçue en fonction de la distance au soleil : Plus une planète est loin du soleil, moins elle reçoit son rayonnement. L’énergie reçue décroit très rapidement quand on est près du soleil. L’énergie reçue est inversement proportionnelle au carré de la distance au soleil = 1/distance² La température de surface d’une planète dépend de l’énergie solaire qu’elle reçoit donc de la distance au soleil. 4°) Relation entre atmosphère et température : La présence d’atmosphère a tendance à garder la chaleur près du sol = c’est l’effet de serre. Ainsi, les planètes avec atmosphère ont une température plus élevée que celles qui n’en ont pas. La chaleur d’origine interne intervient très peu dans la température au sol d’une planète. Cas particulier : Vénus possède une température très élevée = son atmosphère très abondante ainsi que la présence en très forte proportion de CO2 provoquent une élévation de température dix fois plus forte que si elle n’avait pas eu d’atmosphère. Rappel : le CO2 est un gaz qui a un fort effet de serre. 3°) Importance de l’eau : Le graphe ci joint montre l'état de l'eau selon les conditions de température et de pression. D’après les données on pourrait trouver de l'eau sur : - La Terre : Solide ; Liquide et Gaz (par évaporation) - Vénus : Gaz (mais molécules instables) - Mars : Solide et Gaz (par évaporation) Problème : La surface de Mars est parcourue de chenaux, signes d'une érosion due à de l’eau liquide. On peut donc supposer qu’à une certaine époque, Mars possédait de l’eau liquide. Source : BORDAS Il se pourrait que Mars ait perdu (à cause de sa faible masse) une partie de son atmosphère, provoquant ainsi une baisse de la pression atmosphérique et donc une baisse de la température entrainant une impossibilité de formation de l’eau liquide. Une partie de cette eau serait aujourd'hui stockée dans le sous-sol martien sous forme de glace. Origine de l’eau sur les planètes telluriques = Issue du dégazage initial des planètes, l’eau peut se trouver sous différents états selon les conditions de température, et de pression atmosphérique. L’existence et le maintien de la vie sur une planète est directement liée à la présence d’eau liquide. La Terre est la seule planète du système solaire sur laquelle l’eau existe abondamment à l’état liquide. Elle constitue une enveloppe appelée hydrosphère. L’ensemble des êtres vivants sur Terre constitue la biosphère. Ainsi, on peut définir, dans notre système solaire, une zone «d’habitabilité» située entre la Terre et Mars. Dans cette zone, il faut que la planète ait une masse appropriée pour réunir les conditions nécessaires à l’accueil de la vie. Sachant qu’il existe des milliards d’étoiles comparables à notre soleil et que certaines possèdent autour d’elles des planètes, on peut supposer l’existence de mondes dans lesquels les conditions de la vie sont possibles … Source : BORDAS