visite au palais de la découverte du 27 mars 2008
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RESUME de la VISITE au PALAIS de la DECOUVERTE du 27 Mars 2008 1- PLANETARIUM Ce qui est observable en cette période peu après le coucher du Soleil : La Constellation d’ORION ( rectangle avec les trois étoiles de la « ceinture » au centre) « au-dessus » d’Orion aucun problème pour trouver la planète Mars qui rentre dans les Gémeaux dont les 2 étoiles principales s’appellent Castor et Pollux. Comment trouver Sirius l’étoile la plus brillante du ciel à partir du baudrier d’Orion. En ce printemps 2008, Mars se trouve entre Orion et les Gémeaux A gauche ( si l’on regarde vers le Sud) ou + à l’est si vous préférez , on distingue un trapèze qui fait partie de la constellation du Lion. Pratiquement sur la base du trapèze la planète Saturne. Saturne d’une année sur l’autre retrouverez-vous le même ciel au même mois1 ? Ce n’est vrai que pour les étoiles qui ont une position fixe les unes par rapport aux autres. Mais l’an prochain vous ne retrouverez pas Mars et Saturne2 à la même place. D’où la première définition du mot planète donnée par les grecs : « astre errant ». Vous avez noté aussi que Mars était l’objet le plus brillant du ciel ( après la Lune) et que Saturne brille presque autant que Sirius l’étoile la plus brillante du ciel ( on trouve Sirius en partant de la ceinture d’Orion que l’on prolonge vers la gauche). A noter aussi que les planètes ne scintillent généralement pas : je vois un objet brillant et fixe par rapport au étoiles qui ne scintille pas c’est une planète. 1 A noter que l’on retrouve le même ciel toutes les 23 h 56 minutes soit à la même heure moins 4 minutes en un mois on voit le même ciel 2 H plus tôt ! 2 Saturne se trouvera un peu plus à l’est. On peut donner d’autres définitions du mot planète : - planète par opposition à étoile : gaz chaud qui émet de la lumière ( le soleil est une étoile BANALE) alors qu’une planète reflète la lumière du Soleil. A ce moment là la Lune est une planète. - Pluton est-elle une planète ? NON au regard de la définition adoptée en 20063 Nous aussi avons observé le dernier quartier de Lune en deuxième partie de nuit et le conférencier a signalé que dans les jours qui suivront cette Lune va décroitre en se rapprochant du Soleil. Cela facilite les observations au cours de la nuit. Lever de pleine Lune au Cervin La Lune gibbeuse décroissante au Colorado Voir mon blog : « observer la Lune » http://lewebpedagogique.com/sciencesalecole/wp-content/blogs.dir/750/files//observer-la-lune.pdf Mouvement apparent du ciel , mouvement diurne Je vous avais proposé de vous placer au nord dans le planétarium afin d’observer le mouvement apparent général d’est en ouest : - du Soleil - des étoiles, des planètes - de la Lune 3 Depuis août 2006 Pluton n’a plus été une planète. Bon, mais il n’est pas interdit de parler de Pluton aux élèves. Ceci dit, la nouvelle définition du mot planète est très cohérente, une planète doit remplir ces trois conditions : - une planète gravite (tourne) autour du Soleil - une planète doit être suffisamment grosse pour être sphérique ( car modelée par sa propre gravité) ainsi les astéroïdes qui gravitent entre l’orbite de Mars et celle de Jupiter n’en sont pas, - une planète doit avoir “mangé” tout ce qui “traîne” sur son orbite ( là encore du fait de sa puissante gravité). Pluton qui gravite sur la même orbite que son “compère” Charon ne remplit pas cette condition. Au planétarium ce mouvement est très accéléré donc perceptible. Parfois les conférencier insistent sur le fait que nous serions bien en peine d’expliquer comment nous savons que ce mouvement apparent est dû à la rotation de la Terre sur elle même4. Faites constater aux élèves de C3 que la Lune aussi, tourne d’est en ouest au cours d’une journée donnée, voir : http://lewebpedagogique.com/sciencesalecole/wp-content/blogs.dir/750/files//de-letude-des-ombres-auxobservations-en-astronomie.pdf (§ III observer la lune) Conséquence de la rotation de la Terre sur elle-même : l’alternance des jours et des nuits : La photo de gauche est une vue de satellite, nous pouvons regarder ce qui se passe en temps réel ( c.a.d à chaque instant) à partir du lien suivant : http://www.fourmilab.ch/cgibin/Earth?imgsize=320&opt=l&lat=48&ns=North&lon=354&ew=West&alt=1000000&img=learth.evif Tandis que la photo de droite montre comment il est possible de simuler les jours et simplement avec seulement une boule de polystyrène et le vrai Soleil un jour de beau temps : les nuits très http://lewebpedagogique.com/sciencesalecole/wp-content/blogs.dir/750/files//simuler-facilement-lalternancejour-nuit.pdf L’étoile Polaire permet de s’orienter on la trouve à partir de la grande ourse Ce qui l’on observe de la grande Ourse est en réalité le grand chariot ou la casserole . 4 Depuis que nous savons que les étoiles ne se situent pas à la même distance de nous, nous avons alors compris qu’il était bien peu vraisemblable que « tout » tourne autour de la Terre, centre de l’univers. Car il faudrait alors que chaque étoile possède une vitesse de rotation par rapport à la Terre proportionnelle à sa distance à la Terre. On trouve la polaire en prolongeant 5 fois le bord de la casserole : Merak Dubhe La direction du nord s’obtient en projetant au plus court l’étoile polaire sur l’horizon. Plus difficile : la trajectoire apparente du Soleil au cours d’une année. Au planétarium il est possible de voir les étoiles en même temps que le Soleil. C’est d’ailleurs ce que l’on peut observer dans l’espace ou sur la Lune car ce que nous appelons la lumière du jour est dû à la diffusion des rayons solaires par notre atmosphère. Le conférencier a montré que le soleil régresse d’un petit degré par jour sur une ligne appelée écliptique céleste. Pour comprendre il faut imaginer que de la Terre qui tourne autour du Soleil, nous ne voyons pas celui-ci sur le même fond d’étoiles. Le schéma ci-contre illustre une voûte céleste fictive sur laquelle les étoiles seraient des points lumineux. Le plan de révolution de la Terre dit plan de l’écliptique a été considérablement agrandi. L’écliptique céleste est l’intersection de ce plan et de la voûte céleste. Regardez la position du soleil au mois de juin, celui-ci sera « vu » sur l’écliptique dans la constellation des Gémeaux entre le Cancer et le Taureau.(voir la flèche « solstice d’été ») Les planètes qui se situent aussi dans des plan proches de l’écliptique sont vu elles aussi dans les constellations de l’écliptique Tous les astres du système solaire sont situés pratiquement dans un même plan dit plan de l’écliptique : En conséquence, non seulement le Soleil mais aussi les planètes sont vues sur cette ligne de l’écliptique, elles seront toujours observées dans les constellations voisines de cette ligne que l’on nomme les constellations du Zodiaque. Jamais par exemple dans la Grande Ourse ou Cassiopée. Le Zodiaque correspond à un phénomène astronomique réel mais de là à lui attribuer des pouvoirs particuliers il y a un pas que les scientifiques sérieux ne franchissent jamais. ( Mais si cela aide les gens à vivre pourquoi pas ?) Photo réelle : le plan de l’écliptique vu de la Lune 2- LES VOLCANS Je ne peux prétendre bien résumer l’excellent exposé de Monica ROTARU d’autant plus que je ne suis pas spécialiste , je tente néanmoins ici d’en retenir les idées principales. Nous avions d’abord observé longuement la photo d’une éruption de l’Etna sur laquelle on distinguait : - Des gouttes de lave en fusion - Des cendres ( roches + vite refroidies car très fines) - Du brouillard ( vapeur d’eau venant de se condenser ) les gaz émis par les volcans : CO2 et H2O Les volcans isolés comme celui de la Réunion sont dus à des points chauds dans les profondeurs du manteau terrestre. Ces points chauds engendrent la formation de toute petite quantités de liquide ( il faudrait imaginer que la roche « sue ») Ce liquide monte progressivement formation de chambre magmatique. La lave qui sort est fluide pas d’explosion pas de danger. En se refroidissant (plusieurs mois) la lave donne du basalte. Nous avons observé une photo de volcanisme sous-marin, la lave sort et forme des sortes de champignons car la pression de l’eau est très forte ( on est à 5 ou 6 km de profondeur) ; c’est le volcanisme du rift : là où les plaques se séparent notamment au milieu de l’atlantique. On a alors une structure en escalier : là où la croûte s’est effondrée, il y a une moindre pression exercée dans les profondeur et la lave monte donc plus facilement. Ces deux types de volcans, à lave fluide et »tranquilles » dans leurs manifestations sont catégorisés volcans effusifs, par opposition aux volcans explosifs relativement imprévisibles et responsables de manifestations extrêmement violentes…Cette distinction est clairement établie dans les programmes de cycle3 Les volcans explosifs et donc dangereux de la côte ouest nord et sud américaine. La plaque continentale d’Amérique du sud se déplace vers l’ouest, tandis que la plaque océanique pacifique se déplace en sens inverse. Cette dernière composée de basalte est plus dense que le granite du continent ; la plaque océanique passe dessous et plonge dans les profondeurs entraînant avec elle un peu d’eau et des sédiments ( le schéma ci-dessus pourrait convenir à condition de couper en regardant du sud vers le nord) Ce phénomène est appelé subduction Remarque : les cellules de convection dans le schéma ci-dessous sont simplifiées, dans la réalité les mouvements dans le manteau ( 2 à 3 cm par an) sont plus complexes. Cette eau ajoutée au basalte va favoriser la production d’un peu de lave liquide une fois que le basalte se trouve à la haute température des profondeurs. A mon avis cette eau importée dans le système entraîne une baisse de la température de fusion des roches continentales, donc c’est le granite qui fond (et non pas le basalte) et est à l’origine d’un magma visqueux renfermant beaucoup de gaz, d’où explosions. Lorsque le basalte fond, il donne, lui, un magma fluide avec peu de gaz, c’est l’origine du volcanisme effusif. Les volcans effusifs sont noirs = couleur du basalte, les volcans explosifs sont gris = couleur de l’andésite, la roche volcanique provenant du magma granitique. Ces volcans sont explosifs car la lave qui monte est très visqueuse. Au Mt St Helens ( USA) sous l’effet de la pression un pan de montagne s’est effondré libérant des gaz extrèmement chaud se déplaçant à grande vitesse entraînant la destruction instantanée de forêts entières. La roche sous pression se détend ( et se dilate) lorsqu’elle arrive dans l’atmosphère, d’où la formation de pierres ponces qui peuvent flotter sur la mer comme aux îles Lipari près de la Sicile. Les volcans d’Auvergne peuvent être considérés comme endormis mais non pas éteints, un graphique nous a montré que certains d’entre eux étaient jeunes à l’échelle des temps géologiques. Ils sont surveillés. En cas d’alerte confirmée on disposerait d’au moins 15 jours pour évacuer des villes comme Clermont Ferrand ( le Puy de Dôme est un volcan explosif) ou Naples. Marcel Chantal 29 mars 2008 ( remarques en rouge de Daniel Delettre)
