TP N°20 - unBlog.fr
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TP N°1 Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ? Durée : 2 heures Dans le système solaire, la terre est une planète tout à fait originale. De plus, à l’état actuel de nos connaissances c’est la seule planète habitée. Problématique Quelles sont les conditions favorables à la vie sur Terre ? Sont-elles susceptibles de se retrouver ailleurs dans l’Univers ? Objectifs : Expérimenter, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations Outils utilisés : Logiciel « planète 3D » Livre SVT 2nde Bordas Séquences vidéo 1- ELEMENTS CONSTITUTIFS DU SYSTEME SOLAIRE À l’aide des informations contenues dans le logiciel 3D et de votre livre (ou recherche internet) 1- Complétez le schéma ci-dessous. 2- Retrouvez les objets composant le système solaire. Définir ces objets 2- COMPARAISON DE QUELQUES CARACTÉRISTIQUES DES PLANÈTES DU SYSTÈME SOLAIRE. 3- À l’aide des données du document 3, p. 15 de votre livre, répondez aux questions 1 & 3, p. 15 3- LA TERRE POSSEDE UNE ATMOSPHERE UNIQUE Doc. a : L’importance de la masse d’une planète La masse de la planète détermine la composition de l'atmosphère. La gravité sélectionne les atomes retenus sur la planète, et ceux qui peuvent s'échapper vers l'espace. Si la planète est trop massive, elle retient intégralement les gaz les plus légers comme l'hydrogène et l'hélium, ce qui crée une atmosphère à base de méthane ou d'ammoniac, comme sur Jupiter, Saturne, Uranus ou Neptune. Si la planète n'est pas assez massive, elle laisse échapper l'hydrogène mais aussi les gaz plus lourds indispensables à la vie comme l'oxygène, ainsi que l'eau qui va s'évaporer dans l'espace. De telles planètes dépourvues d'atmosphère sont exposée sans protection à la radioactivité solaire, aux ultra-violets, ainsi qu'au bombardement des météorites. Dans le système solaire, Mercure est un exemple de ce type de planète. Doc b : Une évolution originale de l’atmosphère D’après Bordas, 1993 À l’aide des informations contenues dans les documents a et b : 4- Expliquez pourquoi la Terre possède-t-elle une atmosphère alors que d’autres planètes n’en ont pas ? 5- Comparez la composition de l’atmosphère primitive à celle de l’atmosphère actuelle. 6- Expliquez l’évolution de l’atmosphère terrestre. 4- LA TERRE EST JUSTE À LA BONNE TEMPÉRATURE Doc. c : L’importance de la distance par rapport à une étoile La distance par rapport à l'étoile détermine la quantité reçue de rayonnement solaire. Elle conditionne donc: La température, qui détermine la présence ou non d'eau liquide, indispensable pour le développement de la vie. La lumière disponible pour les végétaux Si la Terre avait été plus près du Soleil de 4%, son sort aurait été celui de Vénus: une fournaise. Si elle avait été plus éloignée de 1 ou 2%, sa destinée aurait été celle de Mars, une planète glacée. La bande d'espace favorable à la vie autour d'une étoile est donc relativement étroite. 7- Déterminez la « zone favorable à la vie » autour du soleil en u.a (1 u.a = distance terre -soleil) Doc. d : diagramme pression/température et les différents états de l’eau Pression (Pa) 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 50 20 0 +20 +40 +60 +80 Doc. e : Températures et pressions moyennes de quelques planètes Température minimale (°C) Température maximale (°C) +100 Température (°C) 500 Pression moyenne (Pa) Terre 88,3 + 58 105 Vénus + 446 + 482 107 Mars 123 + 27 102 . 8- Placez sur le document d les mots « liquide », « solide » et « gaz » dans les domaines correspondants. À l’aide du document e, tracez les traits représentant la gamme des températures pour chaque planète en fonction de la pression atmosphérique sur le document d 9- Que pouvez-vous en conclure ? Doc. f : L’importance de l’effet de serre 10- Pourquoi dit-on que sur Vénus « l’effet de serre s’est emballée » ? Pour quelle raison ce même phénomène ne s’est-il pas produit sur la Terre ? 5- AUTRES CONDITIONS NÉCESSAIRES À L’APPARITION DE LA VIE Doc. g : La masse de l’étoile Les étoiles géantes ont une longévité inférieure à 1 milliard d'année. Elles meurent donc avant que des formes de vie intelligentes n'aient eu le temps de se développer. De même, les étoiles de masse 10 fois inférieure au soleil ne parviennent pas à "s'allumer" (c'est à dire à démarrer le processus de fusion thermonucléaire qui fait la différence entre une étoile et une planète). Les étoiles moyennes comme le Soleil sont donc les plus favorables. Doc. h : La composition d’une planète Eau, oxygène, carbone, fer, font partie des éléments indispensables à la vie telle que nous la connaissons sur Terre, c'est à dire basée sur la chimie du carbone et de l'eau. Mais il n'est pas exclu que des formes de vie différentes puissent se développer à partir d'autres éléments chimiques, comme par exemple le silicium, ou le méthane. La composition interne de la planète et de son noyau va également déterminer la présence ou l'absence d'une magnétosphère, dont l'effet est de protéger la planète des rayonnements dangereux en provenance de l'espace et du soleil. Sur Terre, la magnétosphère est générée par les mouvements du fer en fusion, au cœur de notre planète. Lorsque les particules du vent solaire atteignent notre planète, la plupart sont dé- viées par le champ magnétique et contournent la magnétosphère. 11- En partant du modèle de la vie qui s’est développé sur Terre, peut-on envisager de rencontrer la « vie » à l’extérieur du système solaire ? justifiez votre réponse. 6- DÉFINITION D’UNE ZONE D’HABITABILITÉAUTOUR D’UNE ÉTOILE 12- Exploitez le document ci-dessus pour déterminer la zone d’habitabilité autour des étoiles. La recherche des traces de vie sur Mars paraît-elle justifiée ? Expliquez. En quoi les dernières découvertes de la Nasa suggèrent que Mars a pu abriter la vie par le passé ? http://www.youtube.com/watch?v=dJ0SSDBocAw http://www.youtube.com/watch?v=FabQvXGljPc BILAN - Faites ressortir les caractéristiques de la Terre par rapport aux autres planètes du système solaire permettant d’expliquer le développement de la vie sur Terre. Discutez de la possibilité de découvrir la vie ailleurs que sur la Terre.
