La Terre est une planète du système solaire

(2 semaines)
La Terre est une planète du système solaire
Introduction :
La Terre est une planète du système solaire, mais elle est la seule à abriter la vie.
Quelles sont les caractéristiques permettant une telle singularité ?
1 Les objets du système solaire.
TP1 : Les différents objets du système solaire.
1.1 Le soleil.
C'est une étoile dont le diamètre est cent fois plus grand que celui de la Terre. Il fournit de l'énergie
aux planètes du système solaire.
1.2 Les planètes.
Elles sont huit et tournent autour du soleil selon des orbites elliptiques (lois de Képler). On trouve
donc de la plus proche à la plus éloignée du soleil : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne,
Uranus, Neptune.
La période orbitale des planètes (durée de révolution des planètes autour du soleil) augmente avec la
distance au soleil.
Certaines planètes, comme la Terre possèdent un ou plusieurs satellites de taille plus petite gravitant
autour d'elles.
Remarque : pluton est maintenant classée dans les « planètes naines ».
1.3 Les comètes et les astéroïdes.
Les comètes sont des amas de glace et de poussière.
Les astéroïdes ont la même composition chimique que les planètes telluriques (voir « 2. »).
Ces objets de petite taille et ont des trajectoires qui recoupent celle des planètes.
2 Les enveloppes externes des planètes.
2.1 Les enveloppes gazeuses.
Les planètes telluriques possèdent une atmosphère constituée principalement de N2 et de CO2.
L'atmosphère terrestre contient également du O2.
Mercure est trop petite et trop proche du soleil pour retenir une atmosphère.
Les planètes géantes possèdent une atmosphère très dense constituée de H2, He et CH4.
2.2 Les enveloppes liquides.
Exercice 3 page 31.
Les conditions particulières de température et de pression permettent à la Terre d'avoir de l'eau
liquide à sa surface.
Les conditions qui règnent à la surface de Mars ne lui permettent d'avoir de l'eau que sous forme
gazeuse ou solide.
Photographie page 30.
Mars posséderait de l'eau liquide dans son sous-sol, ce qui semble expliquer les réseaux
hydrographiques particuliers.
Titan, satellite de Saturne possède des lacs de méthane.
1
3 La surface des planètes traduit leur activité interne et externe.
3.1 La surface des planètes géantes.
La nature du sol des planètes géantes est inconnue en raison de leur atmosphère très dense.
3.2 La surface des planètes telluriques.
Vénus, la Terre, Mars (page 22) et dans une moindre mesure Mercure (Messenger 2008) possèdent
des volcans , des massifs montagneux et des fractures à leur surface, ce qui traduit une activité interne
passée ou présente.
Question 2 page 23.
Mercure a eu une activité interne réduite en raison de sa petite taille. En effet, elle possèdent de
nombreux cratères d'impact à sa surface qui n'ont pas été effacés par l'érosion (activité externe) mais
aussi par renouvellement des roches (activité interne).
Mars a une activité interne peu intense car elle possède quelques cratères d'impact, mais sa surface
présente des témoins d'une activité externe :
•
lits de rivières (présence d'eau),
•
dunes (présence de vent).
Toutes les planètes n'ont pas la même température de surface. De plus, sur Terre, on remarque
également que la température varie en fonction du lieu et de la saison.
Quels sont les paramètres qui influencent la température de surface des planètes ?
4 Les planètes du système solaire reçoivent l'énergie produite
par le soleil.
TP2 : L'origine de la température de surface des planètes.
4.1 L'énergie reçue varie selon les planètes.
L'énergie reçue diminue avec la distance au soleil. Elle est proportionnelle à l'inverse du carré de la
distance au soleil.
Ainsi, chaque planète possède une constante solaire qui est l'énergie solaire reçue en W.m-2.
4.2 La répartition des climats.
S2 > S1
Or S1 et S2 reçoivent la même quantité d'énergie.
Donc la température en S1 est supérieure à celle de S2.
Ainsi, les climats ont une répartition latitudinale en raison de la sphéricité de la Terre.
En effet, plus l'angle d'incidence du rayonnement solaire est faible, plus la température sera élevée.
2
4.3 L'alternance des saisons.
A
Montaigu,
l'angle
d'incidence du rayonnement
solaire observé à midi est plus
faible en été qu'en hiver.
Ce qui explique que la
température soit plus élevée en
été qu'en hiver.
L'axe de rotation de la Terre, incliné de 23,5° est responsable des saisons. Ainsi, l'angle d'incidence du
rayonnement solaire varie en fonction de la position de la Terre sur son orbite autour du soleil.
Remarque : si l'axe de rotation de la Terre était incliné de 0°, alors il n'y aurait pas de saisons.
5 Conclusion.
Le Soleil est une étoile autour de laquelle tournent différents objets (planètes, astéroïdes,
comètes). Ils sont de tailles, compositions chimiques et activités internes variées. Certaines
planètes ont des enveloppes externes gazeuses ou liquides.
L'énergie solaire reçue par les planètes varie en fonction de la distance au soleil.
La répartition en latitude des climats et l'alternance des saisons sont des conséquences de la
sphéricité de la Terre, et de sa rotation autour d'un axe incliné par rapport au plan de
révolution autour du soleil.
3