Les particularités de la Terre permettant la vie

Les particularités de la Terre permettant la vie
Rappelez quels sont les facteurs qui expliquent la présence de vie sur Terre
I. La température
1- formulez une hypothèse pour expliquer pourquoi la température varie selon les planètes
Caractéristiques
Mercure
Venus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Température Moyenne (°C)
167
29
-17
-65
-129
-184
Distance au soleil (UA)
0.39
0.72
1
1.52
5.2
9.54
2- Tracez le graphique représentant la température moyenne en fonction de la distance au soleil. Cette
température est calculée d’après la quantité d’énergie reçue par la planète : on parle de température
théorique (Remarque : en cas de problème, vous pouvez télécharger une fiche d’aide sur le site
pyrenees66.fr)
.
3- Précisez si ces données vous permettent de valider votre hypothèse. Formulez si nécessaire une
explication complémentaire en vous aidant de vos connaissances et de l’actualité.
II. Origine de l’atmosphère
Document : La formation des atmosphères
L'une des caractéristiques les plus frappantes des planètes du système solaire est la grande diversité dans la
composition de leur atmosphère, depuis les planètes gazeuses géantes dominées par l'hydrogène et l'hélium, à Vénus
et Mars, dont l'atmosphère est principalement constituée de dioxyde de carbone,[...], et bien sûr le cas très particulier
de la Terre et de son oxygène.
La capacité d'une planète ou d'un satellite à retenir une atmosphère dépend de plusieurs paramètres. Les atomes ou
molécules susceptibles de former une atmosphère ne doivent pas s'échapper à l'attraction gravitationnelle (par
exemple 11,2 kilomètres par seconde pour la Terre). Comme l'atmosphère d'une planète est constituée des molécules
ne pouvant pas s'échapper, on peut montrer que la composition de l'atmosphère dépend principalement de la masse
du corps, de sa taille et de sa température, donc de sa distance au Soleil.
Pour le système solaire, trois cas de figure apparaissent. D'abord les corps qui n'ont pas été capables de conserver
une atmosphère appréciable, généralement à cause d'une faible masse, donc d'une faible gravité. Il s'agit de Mercure,
de la Lune, de Pluton, et de tous les satellites du système solaire; ensuite, les corps très massifs capables de retenir
tous les types de gaz, en particulier l'hydrogène et l'hélium : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Finalement, la cas
le plus intéressant, celui des planètes ayant une masse intermédiaire : Vénus, la Terre et Mars. Ces quatre corps ont
perdu l'hydrogène et l'hélium, mais ont réussi à retenir des gaz plus lourds comme le dioxyde de carbone ou la vapeur
d'eau.
Les atmosphères de Vénus, Mars et de la Terre trouvent leur origine dans le même phénomène, le dégazage
volcanique par l'intermédiaire d'éruptions volcaniques. Les trois principaux gaz en jeu sont la vapeur d'eau (H2O), le
dioxyde de carbone (CO2) et le dioxyde de soufre (SO2). Mais bien que les trois atmosphères soient nées du même
mécanisme, elles ont rapidement divergé et donné naissance à des conditions très différentes, un enfer de CO2 à une
température de 460 degrés sur Vénus, une atmosphère de CO2 très tenue sur Mars, et un environnement sur Terre
marqué par la présence de la vie.
http://www.astronomes.com/c1_solaire/p112_atmosphereun.html
A partir des données ci-dessus, expliquez pourquoi Mercure et Mars ont une atmosphère très fine, voire
absente.
III. Origine de l’eau liquide
Le graphique ci-dessous vous indique l’état de l’eau en fonction de la température et de la pression :
Source : Wikipédia modifié
Retrouvez sur ce graphique la pression correspondant à la Terre
A partir de ce document, et en vous aidant du tableau de comparaison des planètes, expliquez pourquoi on
ne trouve pas d’eau liquide sur Mars
Les particularités de la Terre permettant la vie
Correction
Rappelez quelles sont les facteurs qui expliquent la présence de vie sur Terre
L’eau liquide, l’atmosphère (dioxygène) et la température clémente
I. La température
Caractéristiques
Mercure
Venus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
Température Moyenne (°C)
167
29
-17
-65
-129
-184
-210
-220
1- Tracez le graphique représentant la température moyenne en fonction de la distance. Cette
température est calculée d’après la quantité d’énergie reçue par la planète
200
150
température
100
50
0
-50
0
2
4
6
8
10
12
-100
-150
-200
-250
distance au soleil (U.A)
.
2- Précisez si ces données vous permettent de valider votre hypothèse. Formulez si nécessaire une
explication complémentaire en vous aidant de vos connaissances et de l’actualité.
La température dépend à la fois de la distance au soleil, et de la présence d’une atmosphère, qui
réchauffe la planète par effet de serre.
II. Origine de l’atmosphère
Document : La formation des atmosphères
L'une des caractéristiques les plus frappantes des planètes du système solaire est la grande diversité dans la composition de leur
atmosphère, depuis les planètes gazeuses géantes dominées par l'hydrogène et l'hélium, à Vénus et Mars, dont l'atmosphère est
principalement constituée de dioxyde de carbone,[...], et bien sûr le cas très particulier de la Terre et de son oxygène.
La capacité d'une planète ou d'un satellite à retenir une atmosphère dépend de plusieurs paramètres. Les atomes ou molécules
susceptibles de former une atmosphère ne doivent pas s'échapper à l'attraction gravitationnelle (par exemple 11,2 kilomètres par
seconde pour la Terre). Comme l'atmosphère d'une planète est constituée des molécules ne pouvant pas s'échapper, on peut
montrer que la composition de l'atmosphère dépend principalement de la masse du corps, de sa taille et de sa température, donc
de sa distance au Soleil.
Pour le système solaire, trois cas de figure apparaissent. D'abord les corps qui n'ont pas été capables de conserver une
atmosphère appréciable, généralement à cause d'une faible masse, donc d'une faible gravité. Il s'agit de Mercure, de la Lune, de
Pluton, et de tous les satellites du système solaire; ensuite, les corps très massifs capables de retenir tous les types de gaz, en
particulier l'hydrogène et l'hélium : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Finalement, la cas le plus intéressant, celui des planètes
ayant une masse intermédiaire : Vénus, la Terre et Mars. Ces quatre corps ont perdu l'hydrogène et l'hélium, mais ont réussi à
retenir des gaz plus lourds comme le dioxyde de carbone ou la vapeur d'eau.
Les atmosphères de Vénus, Mars et de la Terre trouvent leur origine dans le même phénomène, le dégazage volcanique par
l'intermédiaire d'éruptions volcaniques. Les trois principaux gaz en jeu sont la vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2)
et le dioxyde de soufre (SO2). Mais bien que les trois atmosphères soient nées du même mécanisme, elles ont rapidement divergé
et donné naissance à des conditions très différentes, un enfer de CO2 à une température de 460 degrés sur Vénus, une atmosphère
de CO2 très tenue sur Mars, et un environnement sur Terre marqué par la présence de la vie.
http://www.astronomes.com/c1_solaire/p112_atmosphereun.html
A partir des données ci-dessus, expliquez pourquoi Mercure et Mars ont une atmosphère très fine, voire
absente.
Ces deux planètes ont une masse insuffisante, donc une attraction trop faible pour être capable de
retenir les gaz
III. Origine de l’eau liquide
Le graphique ci-dessous vous indique l’état de l’eau en fonction de la température et de la pression :
Source : Wikipédia
A partir de ce document, et en vous aidant du tableau de comparaison des planètes, expliquez pourquoi on
ne trouve pas d’eau liquide sur Mars
La pression atmosphérique de Mars est trop faible : l’eau ne peut exister à l’état liquide