Chapitres
L'univers et la terre
L'univers et le système solaire
L'univers, âgé d'environ 14 milliards d'années, est formé de plusieurs millions de galaxies. Nous appartenons à la Voie Lactée, galaxie comprenant plusieurs milliards d'autres étoiles.
Le système solaire est l'ensemble formé par le Soleil et les objets célestes (objets de l'Univers) qui gravitent autour de cete étoile: les comètes, les astéroïdes, les planètes et leurs satellites.
Les différentes planètes du système solaire
Les différentes planètes du système solaire sont de taille, de composition chimique et d'activité interne variée. Certaines d'entre elles possédent une enveloppe gazeuse ou atmosphère, et/ou une enveloppe liquide ou hydrosphère. On distingue :
- Les planètes telluriques (internes, ou rocheuses) : Mercure, Vénus, Terre, Mars. Elles sont petites, denses, de nature rocheuses (fer et silicates) et proches du soleil. Elles portent les traces d'une activité interne actuelle (Vénue et Terre) ou passé (Mercure et Mars)
- Les planètes géantes (externes ou gazeuses) : Jupiter, Saturne, Uranue, Neptune. Elles sont de grande taille, légères, de nature gazeuse (hydrogène et hélium), et plus éloignées du soleil.
Les singularités de la planète Terre
Le bombardement météorique
Le système solaire s'est formé il y a 4,6 Ga (milliard d'annèes). Après la formation du soleil les planètes se sont formées par accumulation de matière laissant de nombreux impacts météoriques, et les satelliques, astéroïdes et comètes représentent les vestiges de cette matière qui n'a pas été piégée par les planètes.
L'activité interne
Toutes les planètes telluriques ont reçu cette pluis de météorites, formant de nombreux cratères. Mais aujourd'hui, une planète est d'autant moins cratérisée que son activité interne passée et actuelle est importante, effaçant les traces d'impacts :
- Planètes peu/pas cratérisées avec des volcans actifs (activité interne actuelle) : Terre, Vénus
- Planètes peu cratérisées avec des volcans éteints (activité interne passée) : Mars (arrêt -2 Ga)
- Planètes fortement cratérisées (activité interne très ancienne) : Mercure (arrêt -3 Ga)
La présence d'eau liquide
Seule la Terre possède les conditions de pression et de température compatibles avec la présence d'eau liquide.
L'énergie solaire et la température à la surface de la Terre
Les facteurs régulant la temprérature de surface des planêtes
La température dépend de la distance au soleil mais aussi de la présence ou non d'une atmosphère.
- La température fonction d'un rayonnement solaire
Le flux termique est la quantité d'énergie reçue par une planète par unité de temps et de surface et s'exprime en Joules/s.m2, c'est-à-dire en Joules.s-1.m-2 ou W.M-2. Il est inversement proportionnel au carré de la distance au soleil.
Ce rayonnement solaire Rs (énergie) est absorbé par le sol et en partie réémis sous forme d'infrarouges dans l'atmosphère. Ainsi, la tempèrature de surface de la Terre s'équilibre entre l'augmentation de la température par absorption et le refroidissement par émission d'un rayonnement infrarouge.
- La température fonction de la présence d'une atmosphère
Certains gaz présents dans l'atmosphère absorbent le rayonnement infrarouge émis par la Terre et le réémettent en partie vers le sol, qui en réémet une partie et ainsi de suite ... L'effet de serre contribue donc naturellement à augmenterla température de la Terre. Sans effet de serre, c'est-à-dire sans atmosphère, la température à la surface de la Terre serait de -18°C, alors qu'elle est de 15°C en moyenne.
Les principaux gaz à effet de serre (qui se comportent de la même manière que la vitre d'une serre) sont le dioxyde de carbone (CO2), la vapeur d'eau et le méthane (CH4). En fonction de son épaisseur et de composition, l'atmosphère sera plus ou moins efficace dans l'absorption du rayonnement infrarouge. C'est ainsi qu'il y a un fort effet de serre sur Vénus (d'où une température supérieure à Mercure, malgré une distance plus importante par rapport au Soleil) et aucun effet de serre sur la Lune (d'où une température inférieure à celle de la Terre, malgré un éloignement équivalent par rapport au Soleil)
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