Partie 1: Restituer des connaissances. 1. Complétez le tableau
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DS 2 La Terre : une planète habitable. Correction. Partie 1: Restituer des connaissances. 1. Complétez le tableau suivant: Distance au soleil + Planète telluriques Mercure Taille Petite Activité géologique Non Présence d'une atmosphère Densité de l’atmosphère Composition de l’atmosphère Venus Grande Oui Passée (0,5GA) Terre Grande Oui Présente Mars Moyenne Oui Passée (1GA) Non Oui Oui Oui - Très dense - CO2 Dense 79% N2 21% O2 1% autres (dont 0,003% CO2) Ténue CO2 2. Rédigez un texte de quelques lignes où - Après avoir rappelé quelle est l’origine des atmosphères (comment elles se forment), - Vous établirez un lien entre la taille des planètes et la présence d’atmosphère, ainsi que leur densité. Les atmosphères, enveloppes gazeuses qui entourent les planètes se sont formées par dégazage : les gaz libérés par l’activité volcanique des planètes, et retenus par gravité. Plus une planète est grosse, plus son activité géologique est longue et intense, plus elle produit des gaz. Ces gaz sont d’autant plus retenus autour de la planète que la gravité est forte (taille importante) Partie 2 : Comprendre une expérience. On cherche à comprendre ce qui explique la température moyenne sur Terre. On suppose que la seule distance au soleil ne suffit pas à expliquer cette température. On réalise l’expérience suivante : On mesure la température dans 2 dispositifs expérimentaux, qui représentent ce qui se passe sur Mercure et sur la Terre. 3. Le problème posé par cet exercice est de comprendre l’origine de la température moyenne sur Terre. 4. Afin de répondre à ce problème, on suppose que seule la distance au soleil ne suffit pas à expliquer cette température. 5. La lampe représente le soleil, le métal noir, la surface de la planète et le filtre transparent, l’atmosphère. 6. C’est le dispositif avec filtre qui représente la terre, puisque la terre possède une atmosphère, contrairement à Mercure. 7. Température du métal en fonction du temps et de la présence d’un filtre. Evaluation Titre Axe : flèche, intitulé (unité) Echelle et graduation Tracé Soin 8. Le document représente la température du métal en fonction du temps et de la présence d’un filtre transparent. On voit que la température augmente dans les deux dispositifs, mais elle augmente plus dans le dispositif avec filtre. 9. Je sais que le filtre transparent retient la chaleur (infrarouges) réémise par le métal noir échauffé par la lumière. Je peux donc dire que dans le dispositif avec filtre, la température augmente beaucoup plus que sans filtre (les IR sont renvoyés vers l’extérieur) 10. Il s’agit du phénomène de l’effet de serre. 11. Lampe (soleil) Lumière Infrarouges Tube isolant Filtre transparent (atmosphère avec gaz à effet de serre)) Réchauffement de l’air Sur Terre c’est l’atmosphère qui joue le rôle du filtre transparent, les gaz à effet de serre qu’elle contient (H2O, CO2, CH4…) piègent les IR réémis par la surface de la terre échauffée et permet le réchauffement de l’atmosphère, ainsi la température moyenne est de 15°C au lieu de – 20°C Métal noir (surface du sol) échauffement Partie 3 : comprendre des documents et mobiliser ses connaissances pour résoudre un problème. Pour comprendre pourquoi il n’y a de vie que sur Terre, on vous propose d’étudier des documents : Etat de l’eau en fonction de la température et de la pression 1. La vie nécessite la présence d’eau liquide. 2. L’état de l’eau dans les 3 cases : 1 : Liquide 2 : Gaz (vapeur d’eau) 3 : Solide (glace) 4. On peut évaluer la chance qu’il y ait de la vie sur une planète en déterminant la zone d’habitabilité : zone située autour d’une étoile et où la température est compatible avec la présence d’eau liquide. Etat de l’eau sur 3planètes telluriques. GAZ 3 états Solide, (gaz) 3. - L’état de l’eau est conditionné par la pression et la température. - Il n’y a de l’eau que sur Terre car - La température est compatible avec l’existence d’eau liquide : grâce à sa distance au soleil et à la présence d’une atmosphère dont la composition assure un effet de serre modéré responsable d’une température idéale(+15°C). - La pression est compatible avec la présence d’eau liquide : grâce à la présence d’une atmosphère due à une taille idéale qui a permis de produire des gaz et de les retenir par gravité. C’est une planète de taille idéale située à une distance idéale du soleil. DS 2 La Terre : une planète habitable. Correction. Partie 1: Restituer des connaissances. 1. Complétez le tableau suivant: Distance au soleil + Planète telluriques Mercure Taille Petite Activité géologique Non Présence d'une atmosphère Densité de l’atmosphère Composition de l’atmosphère Venus Grande Oui Passée (0,5GA) Terre Grande Oui Présente Mars Moyenne Oui Passée (1GA) Non Oui Oui Oui - Très dense - CO2 Dense 79% N2 21% O2 1% autres (dont 0,003% CO2) Ténue CO2 2. Rédigez un texte de quelques lignes où - Après avoir rappelé quelle est l’origine des atmosphères (comment elles se forment), - Vous établirez un lien entre la taille des planètes et la présence d’atmosphère, ainsi que leur densité. Les atmosphères, enveloppes gazeuses qui entourent les planètes se sont formées par dégazage : les gaz libérés par l’activité volcanique des planètes, et retenus par gravité. Plus une planète est grosse, plus son activité géologique est longue et intense, plus elle produit des gaz. Ces gaz sont d’autant plus retenus autour de la planète que la gravité est forte (taille importante) Partie 2 : Comprendre une expérience. On se demande ce qui conditionne la présence de la vie sur une Terre. On suppose que la distance au soleil intervient. C’est une étoile moyenne dont la température de surface est de 4000°C On réalise une expérience au cours de laquelle on mesure la température à différentes distances de deux sources lumineuses de puissance différentes, l’une correspondant au soleil l’autre à une autre étoile. 1. Le problème de cet exercice est de comprendre ce qui conditionne la présence de la vie sur terre. 2. On fait l’hypothèse que la distance au soleil intervient. 3. La lampe représente l’étoile, la sonde la position des planètes par rapport à l’étoile. 4. Le dispositif qui représente la Terre est celui où la source lumineuse correspond à une étoile ayant à sa surface 6000°C car le soleil, qui est notre étoile correspond à ces valeurs. 5. Température en fonction de la distance à l’étoile et de sa puissance. 6. Le document représente la température en fonction de la distance à l’étoile et à sa puissance Je vois que plus on s’éloigne d’une étoile plus la température diminue, mais elle diminue plus vite avec l’étoile de faible puissance. 7. La distance à l’étoile, qui détermine la température, et la masse de la planète. 8. Autour de l’étoile « type soleil », la zone d’habitabilité est située à peu près à 1UA, autour de l’étoile plus puissante, entre 12 et 17 UA 9. Non, car il nous faut aussi une indication sur sa masse. La zone d’habitabilité. Partie 3 : comprendre des documents et mobiliser ses connaissances pour résoudre un problème. Pour comprendre pourquoi il n’y a de vie que sur Terre, on vous propose d’étudier des documents : Etat de l’eau en fonction de la température et de la pression 1. La vie nécessite la présence d’eau liquide. 2. L’état de l’eau dans les 3 cases : 1 : Liquide 2 : Gaz (vapeur d’eau) 3 : Solide (glace) Etat de l’eau sur 3planètes telluriques. GAZ 3 états Solide, (gaz) 3. - L’état de l’eau est conditionné par la pression et la température. - Il n’y a de l’eau que sur Terre car : - La température est compatible avec l’existence d’eau liquide : grâce à sa distance au soleil et à la présence d’une atmosphère dont la composition assure un effet de serre modéré responsable d’une température idéale(+15°C). - La pression est compatible avec la présence d’eau liquide : grâce à la présence d’une atmosphère due à une taille idéale qui a permis de produire des gaz et de les retenir par gravité. C’est une planète de taille idéale située à une distance idéale du soleil.
