CHAP1 : LA TERRE, PLANETE HABITEE Planètes

CHAP1 : LA TERRE, PLANETE HABITEE
I/ Les particularités de la planète Terre
Pb : Quelles sont les particularités de la Terre qui ont permis l’apparition de la vie ?
Si on regroupe les planètes du système solaire selon quelques particularités physiques (densité, distance au soleil et
diamètre), on peut distinguer 3 groupes de planètes :
Densité des planètes en fonction de leur distance au
soleil
masse volumique en g/cm3
7
6
5
4
Planètes
telluriques
Planètes naines
3
taille de la planète
2
1
Planètes gazeuses
0
-500
-1
1500
3500
5500
7500
9500
11500
distance au soleil en millions de km
 Les planètes naines, auquel appartient pluton
 Les planètes géantes gazeuses (jupiter, saturne, uranus et neptune)
 Les planètes telluriques ou rocheuses (mercure, vénus, Terre et mars).
Parmi les planètes telluriques, la Terre est la seule à posséder de l’eau sous forme liquide : on pense actuellement
que l’eau liquide est indispensable à l’apparition et au maintient de la vie.
II/ De l’eau liquide sur Terre
Pb : Comment expliquer que la Terre soit la seule planète rocheuse à posséder de l’eau sous forme liquide ?
mTerre
e
r
Mars
c
m
u
e
r
r
e
c
u
r
e
m Vénus
e
r
c
u
r
e
Mercure
m
e
r
c
Si on positionne chacune des planètes telluriques sur le diagramme des phases de l’eau, on voit que :
u
- Mars possède une température trop froide et rune pression insuffisante pour posséder de l’eau sous forme
e
liquide
-
Vénus possède une température bien trop élevée
Mercure possède une pression atmosphérique beaucoup trop faible
La terre est la seule planète tellurique à posséder un couple pression/température idéale.
Pb : Qu’est ce qui détermine la température moyenne à la surface d’une planète ?
En utilisant un protocole simple, on peut démonter que la quantité d’énergie lumineuse reçue par un objet décroit
avec l’éloignement de la source lumineuse : de la même façon, la température d’une planète dépend de sa distance
au soleil.
La lune et la Terre sont cependant à la même distance du soleil et présente un écart de température de l’ordre de
30°
Pb : Comment expliquer la différence de température entre la Terre et la lune ?
La lune ne possède pas d’atmosphère et donc pas de gaz à effet de serre qui participent sur Terre au réchauffement.
On peut d’ailleurs calculer la température théorique sur Terre sans tenir compte de l’atmosphère en utilisant la
formule suivante :
Avec T la température en °kelvin
A : Albédo cad l’énergie réfléchie par la Terre sans être absorbée
d la distance en unité astronomique (par définition 1 UA = 1 fois la
distance Terre-soleil)
On peut calculer que la température théorique de la Terre sans effet de serre est la même que la Lune. De même,
une planète possédant une atmosphère riche en gaz à effet de serre comme Vénus présente un écart important
entre la température théorique et la température réellement mesurée.
En conclusion, la température d’une planète dépend de sa distance au soleil et de son atmosphère.
III/ L’atmosphère d’une planète
Pb : Comment expliquer la présence d’une atmosphère sur Terre ?
Il existe une relation entre la taille d’une planète et sa faculté à conserver des gaz à sa surface : la gravité est en effet
dépendante de la densité et de la taille d’une planète. La présence d’une atmosphère est donc dépendante en partie
de la taille de la planète.
IV/ Bilan : la zone d’habitabilité autour d’une étoile
On peut définir une zone d’habitabilité autour d’une étoile cad une zone ou il est possible de trouver des conditions
propice à la vie. Cette zone d’habitabilité est en réalité la zone ou il est possible de trouver de l’eau liquide : la
présence de cette eau liquide dépend de la température de la planète (qui dépend de l’énergie dégagée par le soleil
et de la distance Terre-soleil) mais aussi de la pression atmosphérique. On peut aussi imaginer trouver de la vie dans
le sous-sol ou sous la glace.
Représentation schématique de la zone habitabilité autour d’une étoile