Conditions ayant permis à la vie de se développer sur Terre

TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de seconde
17
TP n°
SVT
Enseignement commun
Durée :
LA PLANETE TERRE ET LES CONDITIONS D’APPARITION DE LA VIE
géologie
1h
THEME 3 : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT
Nom :
Prénom :
Introduction :
Problématique :
Objectifs :
Matériel :
I.
Date :
La Terre est le seul objet du système solaire à posséder de l’eau liquide. Elle est également la seule planète du système
solaire à abriter la vie.
Quelles sont les conditions nécessaires à la présence d’eau liquide ? Quelles sont les conditions ayant permis à la vie de se
développer sur Terre et nulle part ailleurs (a priori) dans le système solaire ?
Exploiter des documents, raisonner, réaliser un schéma de synthèse.
Ordinateurs avec accès à Internet, logiciel « Atlas du système solaire », livre.
LA TERRE : L’EAU DANS TOUS SES ETATS.
L’eau existe sous 3 formes : solide, liquide, gazeuse. Mais ces formes ne sont pas toujours présentes dans les astres.
Document 1 : diagramme pression/température et les différents états de l’eau.
Pression (Pa)
1010
109 
108 
107 
106 
105 
104 
103 
102 
Température (°C)
50
20
0
+20
+40
+60
+80
+100
440
460
Document 2 : températures et pressions moyennes de quelques planètes.
Température minimale (°C)
Température maximale (°C)
Pression moyenne (Pa)
Terre
+ 58
105
 88,3
Vénus
+ 446
+ 482
107
Mars
+ 27
102
 123
1. Placez sur le document 1 les mots « liquide », « solide » et « gaz » dans les domaines correspondants.
2. À l’aide du document 2, tracez les traits représentant la gamme des températures pour chaque planète en
fonction de la pression atmosphérique sur le document 1.
3. On estime que l’eau à l’état liquide ne peut exister dans le système solaire que dans une gamme très restreinte de distance au Soleil (comprise entre 0,95 à 1,5 unités astronomiques). Que pouvez-vous en conclure ?
N. COHEN
Page 1
TP classe de seconde – LPO LOUIS ARMAND
II.
TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de seconde
LA TERRE : UNE ATMOSPHERE INDISPENSABLE.
Enseignement commun
Document 3 : températures théorique et réelle sur les planètes telluriques.
Pression atmosphérique par
rapport à la pression atmosphérique terrestre.
Composition CO2 en %
Composition N2 en %
Composition O2 en %
Composition H2O en %
Température moyenne de
surface
Température moyenne
« théorique »
Terre et Lune
Terre
Lune
Mercure
Vénus
Mars
-
92
1
-
1/140
-
96
3
0,1
0,03
78
20,97
1
-
95
5
traces
140 °C
470 °C
15 °C
- 18 °C
- 50 °C
140 °C
30 °C
- 18 °C
- 18 °C
- 60 °C
4. À l’aide du document 3, comparez les températures de surface théoriques et les températures réelles mesurées pour les différents éléments cités.
5. Quel renseignement nous apporte la comparaison entre la Terre et la Lune ?
6. Expliquez pourquoi la différence entre la température théorique et la température réelle est plus ou moins
importante suivant la planète.
Document 4 : évolution des taux de CO2 et d’O2 au cours des temps géologiques.
Depuis sa formation, la Terre a connu une très forte chute du taux de CO 2 atmosphérique qui s’est retrouvé piégé dans les roches calcaires
avant même l’apparition de la Vie (précipitation de carbonates chimiques). Sans cette capture du CO 2 certains chercheurs estiment qu’il ferait
nettement plus de 200 °C sur Terre à l’heure actuelle. Le dioxygène quant à lui, est apparu bien plus tard et a contribué à « l’explosion » des
formes de vie autour du globe.
7. Pourquoi peut-on dire que la formation des roches calcaires a été un des facteurs contribuant à rendre la vie
possible sur Terre ?
8. Le dioxygène est-il indispensable à la vie ?
9. Expliquez son apparition il y a un peu plus de 3,1 milliards d’années.
III.
BILAN – ACTIVITE A TERMINER HORS SEANCE DE TP.
10. Récapitulez à l’aide de ce TP et du précédent, l’ensemble des conditions physico-chimiques propres à la Terre
expliquant l’apparition et le maintien de la Vie sur cette planète du système solaire.
11. Complétez le schéma-bilan page suivante.
N. COHEN
Page 2
TP classe de seconde – LPO LOUIS ARMAND
TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de seconde
Soleil : étoile. Siège de réactions thermo-
Enseignement commun
Planètes telluriques :
nucléaires transformant l’hydrogène en
hélium et libérant de grandes quantités
d’énergie.
Astéroïdes : corps rocheux et/ou métalliques principalement situés entre Mars et Jupiter. Les impacts météoritiques de ces corps sur la Terre ont contribué à l’évolution
et au renouvellement de la Vie (crises biologiques).
Comètes : petits corps constitués de glaces et de roches
qui sont en orbite très excentrique et prennent naissance
très loin du Soleil. Ces corps développent une chevelure de
poussières et une queue de gaz à l’approche du Soleil.
Planètes géantes gazeuses (absence de Vie) :
Conditions ayant permis à la vie de se développer sur Terre :
-
Énergie solaire suffisante (doit être comprise entre 1 et 1,4 fois
celle reçue par la Terre).
-
N. COHEN
Page 3
TP classe de seconde – LPO LOUIS ARMAND