Histoire du Système Solaire
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Histoire du Système Solaire Nébuleuse primitive : disque de gaz Condensation de matière : formation d'un disque de grains Accrétion planétaire Formation des protoplanètes I- Propagation des ondes sismiques I- Enregistrement des séismes Sismographes : 3 différents, pour des mesures dans les 3 directions de l'espace Masse inerte Cylindre enregistreur Support solidaire du sol I- Enregistrement des séismes Enregistrement = sismogramme 1e onde P 1e onde S 1e ondes L I- Les ondes sismiques I- Propagation des ondes sismiques : loi de Birch Vitesses des ondes P et S : vP = √ ((κ + 4/3 μ) / ρ) Dépendent et vs = √ (μ / ρ) Du type de matériau De ρ De la viscosité De l'état physique : μ donc vs = 0 dans les liquides I- Propagation des ondes sismiques : loi de Birch Pour un même matériau, Vp augmente linéairement avec la densité À même densité, Vp différente pour 2 matériaux différents → V varie avec le type de matériau → V augmente linéairement avec la densité pour un même matériau I- Trajectoire des rais sismiques I- Trajectoire des rais sismiques I- Exemple d'hodographe ondes L : proportionnalité entre t et d (droite) ondes P et S : hodochrones courbes → plus le point est loin du foyer, plus la propagation a été rapide, en moyenne I- Exemple d'hodographe ondes L : proportionnalité entre t et d (droite) ondes P et S : hodochrones courbes → plus le point est loin du foyer, plus la propagation a été rapide, en moyenne I- Exemple d'hodographe - Les ondes P et S se propagent en profondeur, et non à la surface de la Terre - Vp et Vs augmentent avec la profondeur (car la densité augmente dans le manteau) DONC le trajet le plus rapide n'est pas une ligne droite mais une courbe 105° P 143° PKP I- Exemple d'hodographe I- Zone d'ombre entre 105 et 142° : présence du Gutenberg 105° P 143° PKP Présence de discontinuités au sein de la Terre → modification de la vitesse et de la trajectoire des ondes sismiques (visible sur les hodographe) I- Zone d'ombre et présence de la LVZ Structure verticale Hodographe correspondant I- Le modèle PREM Manteau Croûte supérieur = MSL + MSA MOHO Sommet de la LVZ Manteau inférieur Limite manteau sup-inf Noyau externe Gutenberg Graine = noyau interne Lehman I- Le modèle PREM Lithosphère = croûte + MSL Asthénosphère ou MSA I- Propriétés des enveloppes I- Inhomogénéités latérales : tomographie sismique I- Résultats de tomographie sismique → zones bleues = anomalies positives, régions froides → zones rouges = anomalies négatives, zones chaudes II- Observations directes Nodule de péridotite dans un basalte II- Etudes de laboratoire : cellule à enclume de diamant Compression Chauffage (laser) II- Utilisation des météorites Pallasite Chondrite Sidérite II- Classification de Goldschmidt des éléments Quartz = un minéral silicaté Granite = roche formée de minéraux silicatés (Qz, orthose, micas, ...) Minéral = une chimie donnée (ici SiO2) Et une structure cristalline donnée (= agencement des atomes de façon ordonnée) II- Chimie des enveloppes terrestres Gabbros massifs Exemple de structure de croûte oécanique produite au niveau d'une dorsale rapide Gabbros lités II- Chimie des enveloppes terrestres Exemple de structure de croûte continentale Granites, granitoïdes, roches métamorphiques Croûte litée : roches métamorphiques, résidus de fusion partielle, magmas non différenciés cristallisés II- Stratification sismique et minéralogique du manteau Transition de phase = Modification de la structure cristalline de l'olivine Elle devient de plus en plus compacte quand P (donc la profondeur) augmente Olivine tétraédrique Pérovskite octaédrique II- Stratification sismique et minéralogique du manteau vS Manteau Supérieur : minéraux tétraédriques Manteau Inférieur : minéraux octaédriques II- Chimie du noyau Enveloppes silicatées → peu de Fe-Ni accumulé II- Chimie du noyau III- Méthodes de mesure dans l'atmosphère III- Composition chimique de l'atmosphère + N2O + CFCs + aérosols (poussières, embruns marins, composés soufrés, ...) III- Structure de l'atmosphère Diminution de la pression avec l'altitude → les gaz sont retenus du fait de la gravité terrestre, plus forte près de la surface. 1 atm = 1013 hPa = 1,013 bar = 1013 mbar P = 0,2*Psurface Psurface mb = millibars III- Structure de l'atmosphère terrestre Thermosphère : atmosphère ionisée Mésosphère Augmentation de T° Baisse T° : gradient thermique = 6,5°/km Stratosphère Troposphère : 80 à 90 % de la masse de l'atmosphère III- Structure de l'atmosphère terrestre Tropopause III- Structure de l'océan III- Structure de l'océan III- Structure de l'océan Mesures in situ (échantillons prélevés en profondeur et analysés a posteriori) Mesures par satellite, limitées à la surface : ici couleur de la mer = contenu en chlorophylle III- Structure de l'océan Température de surface (SST) : augmentation des pôles vers l'équateur Pôle Nord Evolution de la T° avec la latitude Equateur Pôle Sud III- Structure de l'océan Salinité de surface (SSS) : Maxima au niveau des tropiques (30°) 30°S 60°S Pôle Nord90°S Evolution avec la latitude III- Structure de l'océan Densité : Minimale à l'équateur, maximale aux pôles → c'est la T° qui a l'effet maximal III- Structure de l'océan Evolution avec la latitude du rayonnement solaire → un chauffage différentiel par le Soleil est à l'origine des variations de T° de surface avec la latitude : T° maximales à l'Equateur et aux tropiques III- Structure de l'océan → la salinité de surface est maximale s'il y a un excès d'évaporation par rapport aux précipitations (bilan hydrique négatif) DONC aux Tropiques Evolution avec la latitude de l'évaporation et des précipitations III- Structure de l'océan Sphère froide (et peu salée) Sphère chaude (et salée) Thermocline Sphère froide III- Structure de l'océan Faible chauffage faible évaporation Fort chauffage solaire et forte évaporation Circulation verticale
