LA TERRE : UNE PLANETE ROCHEUSE HABITEE.
Introduction:
La terre fait partie du SYSTEME SOLAIRE. On cherche à comprendre dans ce chapitre la place particulière de la terre au sein du système solaire.
EXERCICE facultatif à la maison (compétence CA1.1): La formation du système solaire
1/ LES OBJETS DU SYSTEME SOLAIRE.
1-1/ une grande diversité d'objets
BILAN :
Le système solaire est un ensemble d'objets de tailles et de natures différentes gravitant autour d'une étoile, le Soleil. Il comporte une grande diversité d'objets :
- Le soleil : Corps massif et lumineux constitué de gaz (H, He).
- Les planètes : [résolution 5A de la 26ème assemblée de l'Union astronomique internationale] C'est un corps céleste, de forme sphérique, non lumineux par lui-même (ce n'est donc pas une étoile !), dont la surface est « froide » (c'est-à-dire dont la température est sensiblement en équilibre avec celle du rayonnement qu'il reçoit du soleil). Une planète est un corps en mouvement autour d'une étoile qui a éliminé tout corps susceptible de se déplacer au voisinage de son orbite du fait de sa masse. Les planètes sont au nombre de 8 : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
- Les planètes naines : La définition 6A de la même assemblée définit également des planètes naines. Elles ont les mêmes caractéristiques que les planètes sauf qu'elles sont plus petites donc au contraire des planètes classiques elles n'ont pas dégagé le voisinage de leur orbite du fait de leur masse (exemple : pluton).
- Les satellites (du latin satellis, garde du corps) : corps sphérique tournant (on dit qu'il gravite) autour d'une planète (exemple : la Lune qui tourne autour de la Terre).
Les corps suivants appartiennent désormais à la catégorie des "petits corps du Système Solaire" :
- Les astéroïdes : corps célestes de dimension inférieure à un millier de kilomètres, de composition chimique proche de celle de la Terre.
- Les comètes : corps du système solaire essentiellement constitué de glace, décrivant une orbite très elliptique qui les amène périodiquement à proximité du Soleil. Elles forment alors, sous l'influence du Soleil, une traînée de gaz et de poussières, la chevelure, qui les rend visibles pour l'observateur terrestre.
1-2/ La Terre : planète rocheuse
Voir les consignes pour la réalisation d'un graphique.
BILAN :
On distingue 2 groupes de planètes en fonction de leur taille et de leur densité :
- Les petites planètes : au nombre de 4 (Mercure, Venus, Terre, Mars), elles sont les plus proches du Soleil (planètes
intérieures). Elles sont denses (densité aux environs de 5), de composition chimique semblable à celle de la Terre (silicates et métaux), elles possèdent toutes une surface solide et sont structurées en couches de nature, d'épaisseur et de propriétés différentes ; elles sont dites planètes
telluriques (du latin tellus, la terre) ou rocheuses.
- Les grosses planètes : au nombre de 4 (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune), elles sont les
plus éloignées du Soleil (planètes extérieures). Elles sont peu denses (densité aux environs de 1), et ce sont des planètes gazeuses (hydrogène et hélium) avec un petit noyau solide. Elles sont caractérisées par la présence parfois d'anneaux et de nombreux satellites. Elles sont dites planètes géantes ou planètes gazeuses
2/ La Terre, planète de la Vie.
2-1/ Vie et présence d'eau liquide.
Jusqu'à preuve du contraire, la Terre est la seule planète à abriter la vie. La vie telle qu'on la connait sur terre n'a pu s'y développer que dans un environnement d'eau liquide.
Pourquoi la planète terre possède-t-elle de l'eau liquide en surface alors que les autres planètes n'en possèdent pas ?
2-2/ Conditions de la présence d'eau liquide sur Terre
TRAVAIL sur document : Les états de l'eau sur différents objets rocheux.
BILAN:
L'eau est présente dans tout le système solaire mais elle n'est présente à l'état liquide que sur la planète Terre.
Cet état liquide dépend de deux paramètres physiques : la pression et la température.
La terre est la seule planète à posséder de l'eau liquide car c'est la seule qui possède les conditions de pression et de température favorables à l'état liquide de l'eau.
La présence d'eau à l'état liquide conditionne la présence de vie.
2-3/ Paramètres à l'origine des conditions de pression et de température à la surface de la terre
BILAN :
La taille de la planète Terre lui permet de retenir une couche gazeuse importante : l'atmosphère.
La température moyenne de 15° qui règne sur Terre est due, d'une part à sa distance par rapport au soleil et d'autre part à la présence d'une atmosphère.
Ces conditions particulières permettent la présence d'eau liquide et de ce fait, la présence de vie.
3/ La vie sur d'autres objets du système solaire ?
D'après le paragraphe 2-2, Mars possède des conditions de pression et de température très proche de l'état liquide. Elle possède de plus à chaque pôle une calotte de glace d'eau. Ces élements permettent d'émettre l'hypothèse qu'il y a peut-être de l'eau liquide sur Mars. De nombreuses recherches ont permis de mettre en évidence très récemment (en 2015 !) des traces d'écoulement de liquides à la surface de Mars, sûrement de l'eau très salée. Cependant, aucun élément n'évoque la présence de la vie sur Mars.
BILAN :
D'autres objets du système solaire, tel que la planète Mars possèdent des conditions de pression et température voisines de celles de la terre permettant de soupçonner la présence d'eau liquide. Cependant la présence de vie n'a jamais été identifiée sur ces objets.
Pour aller plus loin : La vie sur Titan ?
Titan est un satellite de Saturne. Il est constitué de silicates et d'une quantité importante de glace d'eau. Il possède une atmosphère très dense composée essentielement de diazote avec un peu de méthane. Sa température de surface est de 93 K (-180 degrés Celsius). Cette température et les observations réalisées par la sonde Cassini montrent qu'il existe à la surface de Titan un cycle du méthane (comme il y a un cycle de l'eau sur terre) avec des nuages, des pluies de méthane, des lacs de méthane. Ce cycle du méthane rappel le cycle de l'eau caractéristique de la planète Terre. Certains scientifiques ont proposé en 2005 l'hypothède de l'existence sur Titan de formes de vie basées sur le cycle du méthane. De plus, la présence de glace d'eau en quantité en surface permet de supposer qu'il existe en profondeur des océans d'eau liquide abritant potentielement des formes de vie.