Chapitres
Aujourd'hui, nous ne sommes pas encore en capacité de partir vivre ailleurs que sur Terre. Cependant, l'Homme déjà réussi à poser le pied sur une planète du Système Solaire : la Lune. Pour autant, notre ambition ne s'arrête pas là. La prochaine est sûrement Mars. Des missions d'explorations y sont même menées. Dans cet article, nous allons passer en revue les différentes planètes et leurs caractéristiques. De même, nous verrons quelles explorations sont menées sur d'autres planètes afin d'y déceler si la vie y a existé et si elle peut y revenir.
La vie sur Terre
La naissance de l'Univers
Comment parler de la naissance de la vie sur Terre sans évoquer la création de l'Univers ? Nous allons donc faire un petit rappel de la création des planètes et du Système Solaire.
Les premiers à s'être intéressés à l'Univers ont été les philosophes grecs. Si les premiers, comme Platon et Aristote étaient convaincus de l'existence d'une Terre plate, certains étaient convaincus que le Soleil (le feu) n'était autre que le centre de l'Univers avec les planètes qui gravitent autour.
Il faudra attendre le IIIe siècle avant J.-C. pour qu'un astronome et mathématicien grec, Aristarque de Samos, propose le premier système héliocentré (avec le Soleil au centre). Il ne sera cependant écouté par personne.
Un siècle après J.-C. les premières représentations de l'Univers voient le jour, notamment avec Lucrèce, un philosophe romain qui déclara que l'Univers n'était limité sous aucune dimension.
Les grandes avancées en astronomie interviendront cependant après la découverte de Copernic : la Terre tourne autour du Soleil. Kepler et Galilée déterminent les mouvements des planètes autour du Soleil par les ellipses qui le décrivent.
Le Big Bang
On ne peut pas parler de l'Univers sans parler du Big Bang.
Le terme de Big Bang décrit un modèle, une théorie sur l'apparition de l'Univers.
Servant à décrire l'expansion de l'Univers, le Big Bang a été proposé pour la première fois par un astrophysicien belge, Georges Lemaître.
C'est seulement quelques années plus tard qu'Edwin Hubble utilisera le terme de Big Bang en 1929. Ce terme, utilisé de manière ironique devait illustrer l'explosion qui a eu lieu précédant l'expansion de l'Univers.
Hubble a démontré de nombreuses choses en rapport avec l'espace et l'Univers en général. On lui doit par exemple la loi de Hubble, qui décrit la distance entre une galaxie et son observateur selon la vitesse d'éloignement constatée.
De nos jours, on sait que lors du Big Bang, l'Univers était très chaud et très dense. On suppose également qu'une grosse explosion lors du Big Bang créa une dispersion très puissante avant d'être suivie d'une expansion plus douce.
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Les caractéristiques nécessaires à la vie
En cours de physique chimie, la Lune, les planètes autres que la Terre et leurs satellites ne possèdent pas d’air. Il y fait très chaud ou très froid. Les hommes, plantes ou animaux qui peuplent la Terre ne pourraient pas y vivre. Les astronautes qui sont allés sur la Lune n’y ont pas trouvé de vie ; les sondes Viking qui se sont posées sur Mars non plus. Il est fort peu probable qu’il existe d’autres être vivants dans le Système Solaire.
Les caractéristiques qui rendent la vie possible ne sont présentes que sur notre planète.
L'un des piliers de la vie sur Terre est la présence d'une atmosphère. Cette dernière agit comme un bouclier protecteur contre les rayons nocifs en provenance du Soleil. Que ce soit les rayons ultraviolets ou les rayonnements radioactifs, l'atmosphère les empêche de pénétrer l'enceinte de notre planète. Elle participe également grandement à la présence de l'eau et surtout à la réalisation de son cycle.
La présence d'eau sous la forme liquide sur notre planète est sûrement l'élément le plus déterminant quand au développement de la vie sur Terre. Il s'agit d'une caractéristique que l'on étudie régulièrement sur les autres planètes afin de savoir si elles ont pu abriter la vie.
La masse de la Terre joue aussi un rôle non négligeable. Pour cause, elle détermine la force gravitationnelle et l'attraction terrestre. Trop élevée, nous serions écrasés à la surface et trop faible, les gaz ne seraient pas retenus et l'air deviendrait impropre à la respiration. Son sol permet aussi le développement des espèces, notamment la lithosphère terrestre. En effet, des planètes gazeuses et sans support solide rendent impossible l'installation d'espèces sur sa surface.
Pour finir, ce sont également les éléments chimiques caractéristiques du vivant présents sur Terre qui permettent d'assurer le développement de la vie.
C'est le cas du carbone (C), de l'oxygène (O), de l'hydrogène (H) et de l'azote (N).
Le cycle de l'eau
Le cycle de l'eau est le processus selon lequel l'eau se déplace entre différents endroits, tout en changeant de forme et d'état.
On parle de cycle puisque il n'y a aucune perte, la quantité d'eau qui entre dans ce processus reste toujours la même, elle subit juste des modifications d'états.
C'est un cycle biogéochimique.
Cycle biogéochimique : les cycles biogéochimiques concernent le cycle des éléments chimiques nécessaires à la manifestation et au déploiement de la vie. Les éléments chimiques sont stockés dans des réservoirs qui sont :
- L’atmosphère ;
- L'hydrosphère et les éléments qui s'y forment ;
- Les sols et les roches de la lithosphère ;
- La biosphère.
Le cycle de l'eau se distingue néanmoins des autres cycles biogéochimiques par deux caractéristiques : la molécule d'eau ne subit aucune transformation au cours de son cycle et les êtres-vivants y interviennent très peu.
Les origines de la vie sur Terre
Une certaine part des scientifiques avance comme hypothèse que les origines de la vie sur Terre seraient extraterrestres.
Si les origines de la vie sur Terre n'ont pu être démontrées avec exactitude, les scientifiques ont néanmoins leur idées l'apparition des êtres vivants. Selon eux, la vie aurait été apportée par une comète ou une météorite, en provenance d'une autre planète. Des micro-organismes y auraient été transportés pour enfin se reproduire sur Terre, l'environnement y étant favorable.
Cette hypothèse se nomme la panspermie.
La panspermie est née au début des années 1900 lorsqu'un chimiste suédois, Svante August Arrhenius, décrit cette théorie pour la première fois. Cependant, les recherches sur ce sujet n'avanceront que bien plus tard, dans les années 1970.
Plusieurs théories constituent la panspermie. Nous allons en voir quelques unes.
La panspermie dirigée
La panspermie dirigée est une panspermie qui considère que les micro-organismes ont été envoyés sur Terre de manière volontaire, depuis l'espace, afin d'y amener la vie.
Ces hypothèses ont cependant été vite invalidées, elles défendaient que notre ADN était porteur d'une "signature", agissant comme une preuve que notre séquence génétique avait été créée de toute pièce.
Cependant, elle permet de réfléchir à des concepts de protection planétaire de la part des agences spatiales lors de leur intervention sur d'autres planètes pour en éviter la contamination ou encore à des programmes de mise au point de la vie dans l'espace pour assurer la survie de notre espèce.
La pseudo-panspermie
La pseudo-panspermie est quand à elle un hypothèse qui énonce que les molécules nécessaires à la vie ont été importées depuis la nébuleuse solaire qui a vu la création du système solaire et se serait ainsi retrouvées distribuées lors de la création des planètes
La transpermie
La transpermie est l'l'hypothèse selon laquelle les organismes vivants se seraient transférés uniquement entre des planètes voisines, comme cela serait le cas entre la Terre et Mars par exemple ou encore la Lune.
La lithopanspermie
La lithopanspermie est l'hypothèse selon laquelle la vie serait apparue sur Terre par transfert d'organismes vivants dans des roches de façon naturelle. Cela peut être dû à une éjection planétaire ou un transfert suite à l'entrée d'une météorite dans l'atmosphère terrestre.
Les planètes du Système Solaire
Mercure
Il s'agit de la première planète du système solaire. Sa grande proximité avec le soleil fait qu'elle en fait 2 fois le tour en une seule journée. Elle tire son nom du dieu romain du commerce et des voyages, Mercure. Egalement messager des dieux, il était réputé pour sa grande vitesse. C'est sans doute pour cela que les Romains ont nommé la planète ainsi lors de sa découverte.
Son sol se constitue uniquement de cratères, un peu comme sur la Lune. Entièrement brûlée par le soleil, on y trouve que des roches et des poussières. Des plaines se mêlent aux falaises de plusieurs kilomètres et pouvant s'étendre sur des centaines de kilomètres.
La température y varie entre 400 °C et -200 °C selon que la face soit exposée ou non au Soleil.
En son cœur, Mercure se compose de fer.
Vénus
Vénus est la deuxième planète du système solaire. Elle ressemble de très près à notre planète, la Terre.
Un année sur Vénus représente 225 jours.
Son atmosphère se compose de 95 % de dioxyde de carbone pour 5 % d'azote. Des vents violents de plus de 300 km/h y règnent au sommet des nuages. On y trouve aussi des nuages très denses d'acide sulfurique responsables d'un effet de serre conséquent qui peut pousser la température de la surface à 740 K, soit 466 °C.
Ces nuages rendent aussi difficile l'observation de la surface de la planète lorsqu'on se trouve en orbite au dessus d'elle.
Sa vitesse de rotation étant trop lente, Vénus ne dispose pas de champ magnétique.
La plus brillante après le Soleil et la Lune, on l'appelle étoile du Berger quand on la voit depuis la Terre. C'est comme cela qu'elle a récupéré le nom de Vénus, déesse de la beauté dans la mythologie romaine. En effet, elle est considérée comme la plus belle planète visible dans le ciel.
Son sol se constitue de lave et de nombreux volcans qui sont en éruption.
La Terre
La Terre est la troisième planète du Système solaire. Elle effectue le tour du Soleil en 365 jours. Il s'agit à ce jour de la seule planète sur laquelle la vie est possible.
Son atmosphère se compose à 75% d'azote pour 21 % d'oxygène.
Elle possède un champ magnétique initié par les courants électriques de son noyau en acier.
Elle possède un satellite, la Lune qui influe sur ses marées.
Mars
Mars est la quatrième planète su Système solaire. Elle effectue le tour du Soleil en 686 jours.
La planète Mars tire son nom du dieu romain de la guerre. Depuis la Terre, cette planète apparaît rouge et c'est comme cela que les Hommes depuis la Préhistoire l'ont associée à la couleur rouge du sang des champs de bataille.
Son atmosphère est composée de gaz carbonique, d'azote et d'argon.
On retrouve sur son sol des roches et quelques cratères. Des plaines se mêlent aux volcans qui peuvent parfois atteindre 200 km de rayon et 20 km de hauteur.
Le climat à la surface de Mars est très hétérogène. Il peut aller de - 133 °C à 70 °C.
On sait grâce aux photographies de sa surface que de l'eau s'est écoulée un jour sur Mars. Cette dernière a laissé des lits visibles.
Mars est à l'origine de superstitions quant à la vie extra terrestre. En effet, on a longtemps à l’existence d'une autre forme de vie qui aurait été caractérisée par les martiens.
On connaît deux satellites à Mars : Phobos et Deïmos.
Jupiter
Jupiter est la cinquième planète du Système solaire. Il s'agit également de la plus grosse.
Il lui faut 11 ans pour tourner autour du soleil tandis qu'elle fait un tour sur elle même toutes les 10 heures.
Il s'agit d'une planète gazeuse. Cela signifie qu'elle n'a aucune surface solide. Elle est uniquement composée de nuages. Son atmosphère recouvre 90 % d'hydrogène pour 10 % d'hélium. On peut également y retrouver des traces d'eau, d'ammoniac ou de méthane.
Son cœur est très chaud et avoisine les 20 000 K, soit environ 19 726 °C.
Elle détient également un fort champ magnétique qui s'étends jusque après Saturne.
Jupiter a été visitée par de nombreuses sondes telles que :
- Pioneer 10 ;
- Pioneer 11 ;
- Voyager 1 ;
- Voyager 2 ;
- Ulysses.
Elle est entourée de presque 80 satellites. Comme sa voisine Saturne, elle est entourée d'anneaux assez petits et constitués de poussières.
Saturne
Saturne est la sixième planète du système solaire. Elle est aussi la deuxième en taille.
Elle tourne sur elle même en 29 ans.
Son atmosphère est sensiblement la même que celle de Jupiter : 75 % d'hydrogène et 25 % d'hélium.
Son noyau est en silicates et en fer. Il y règne une température de 12 000 K.
Saturne est célèbre pour ses anneaux gazeux et poussiéreux qui tournent autour d'elle.
62 satellites tournent autour d'elle. Ces derniers sont de tailles hétérogènes. Parfois aussi gros qu'une planète et parfois de simple petits amas rocheux.
Les explorations menées sur Mars
Depuis des décennies, la recherche d'une autre forme de vie dans l'Univers est un sujet qui très actif chez les scientifiques. Différentes missions d'exploration ont été menées dans ce but, on peut parler par exemple du programme Viking.
Cette science, que l'on nomme l'exobiologie, a pour objectif de comprendre la vie, ses origines et ses évolutions.
Les hypothèses d'une vie extérieure et différente à la notre suit son cheminement dans la tête des Hommes depuis l'Antiquité.
Cependant, de nos jours, la seule source de vie avérée est celle sur notre Terre.
La planète Mars, proche en caractéristiques de la Terre, est soupçonnée d'héberger ou d'avoir hébergé la vie. Cette présence n'a jamais été prouvée ou infirmée. Cette croyance a laissé place à l'imagination et la création du personnage du martien.
Afin de prouver l'existence de cette vie, de nombreuses missions d'exploration ont été créées. Divers sondes ont été envoyées pour faire des observations de la surface martienne.
Les premières ondes à avoir été envoyées autour de Mars sont arrivées dans les années 1965. C'est la NASA qui envoie Mariner 4. Grâce à cette sonde américaine, nous obtiendrons les premières images d'une planète différente de la nôtre. Dotée d'une caméra montée sur une perche, elle permet d'obtenir des clichés inédits de la planète et de nous apporter des informations sur son passé, son histoire.
Les conclusions de la mission Mariner 4 sont que la planète Mars a été dotée d'une activité météorologique et tectonique, responsable d'une multitude de cratères sur sa surface. On apprend également que Mars ne possède pas de magnétosphère, enveloppe magnétique qui pourrait la protéger des rayons cosmiques, incompatibles avec la vie. Pour finir, une mesure de la pression atmosphérique de la planète rouge apprend que l'eau liquide ne peut être présente sur cette planète. Pour cause, la pression atmosphérique y est de 0,006 bar tandis que sur notre Terre elle est de 1 bar.
Toutes ces données pousseront les scientifiques à abandonner l'idée de trouver une forme de vie semblable à la notre ou même encore multicellulaire et ils se dirigeront vers des recherches envers des organismes unicellulaires tels que les bactéries.
Le programme Viking va ainsi naître. Son objectif sera d'aller sur le sol martien pour y rechercher des micro-organismes. Celle-ci ramènera sur notre planète des extraits du sol martien pour l'analyser dans les années 70. Malgré de nombreuses expériences, aucune preuve flagrante de la vie sur Mars ne sera relevée.
Depuis, plus aucune mission n'a eu pour projet de prouver l'existence de vie sur la planète. De nombreuses analyses ont été réalisées sur des météorites qui on touché la Terre et qui provenaient de Mars, ce qui a orienté les recherches vers un nouveau, la présence d'eau sur Mars. En effet, l'eau est un élément de base de la vie, et il a été prouvé que Mars en contenait à l'état glacé, que ce soit en surface ou plus particulièrement dans des lacs souterrains.
Activité documentaire : Petite visite de l'univers
| Terre - Lune | Terre - Soleil | Terre - Pluton | Taille de la Voie Lactée | Terre - Galaxie d'Andromède | Terre - Epsilon Eridani (exoplanète) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Distance en km | 380000 | 150 millions | 6000 millions | 1 milliard de millions | 2,4 x 1019 | 9,5 x 1013 |
| Distance en al | 4 x 10-8 | 1,6 x 10-5 | 6,3x10-4 | 1,1 x 105 | 2,5 millions | 10 al |
Définition de l'année lumière (al) : Distance que parcourt en un an dans le vide la lumière à la vitesse de 300 000km/s (cette vitesse s'appelle aussi la célérité).
Rappel
La relation qui lie la célérité c à la distance d parcourue et au temps t de parcours est :
[frac {c} {t} = d]
Avec :
- c en m/s ;
- d en m ;
- t en s.
Quelle est en kilomètre la distance parcourue par la lumière en une année ? D'après la définition transformer cette distance en année lumière.
D = 300 000 x 103 x (365,25x24x60x60)
= 9,46728 x 1015 m
= 9,5 x 1015 m = 9,5 x 1012 km = 1,0 al
Pourquoi utiliser une nouvelle unité de distance dans l'univers ?
L'année lumière est utile lorsque les distances sont très importantes car elle permet de réduire le nombre de chiffres du résultat.
Elle nous renseigne facilement sur la durée que met la lumière pour nous parvenir des objets éloignés.
L'année lumière est une unité de distance !
Plus la galaxie est lointaine, plus l'image qu'elle nous envoie est vieille par le temps qu'elle met à nous arriver.
Bilan : Les distances sont très grandes. On ne peut pas aller plus loin que notre système solaire car l'espèce humaine vit en moyenne 80ans.
Conclusion : Dans le système solaire, la seule planète qui peut-être choisie comme destination, du point de vue distance, température et nature du sol semble être Mars.
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