Séquence 3 - LeScientifique.fr

1
Séquence 3 – SN20
Séquence 3
Les conditions de la vie,
une particularité de la Terre ?
Sommaire
1. La Terre dans le système solaire
2. La vie ailleurs
3. Synthèse de la séquence
4. Exercices
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3
Séquence 3 – SN20
1La Terre dans le système
solaire
M
o
b
iliser les ac
q
uis
En vous a
pp
uyant sur vos connaissances acquises en classe de
t
roisi
è
me, retrouvez l’â
g
e des
é
v
è
nements terrestres list
é
s dans la
c
olonne de droite d
u
ta
b
lea
u
ci-desso
u
s
.
R
eliez
p
ar une fl
è
che l’
é
v
è
nement et l’âge qui lui corres
p
ond.
À
l’échelle des tem
p
s géologiques, l’unité de tem
p
s utilisée est le million
d
’années (Ma
)
. 1 millions d’années = 1Ma = 1
0
6
années
.
Âge réel Évènements
7
M
a
•
1000 M
a
•
4
600 Ma
•
5
40 Ma
•
2700 Ma
•
6
5 Ma
•
1800
M
a
•
1
00
000
a
ns
•
• Extinctions massives (dont les dinosaures
)
marquant le d
é
but de l’
è
re tertiaire
;
• Augmentation de la teneur en dioxyg
è
ne
de l’atmosph
è
re
;
•
Premi
è
res cellules
à
noyau ;
•
Explosion du nombre d’esp
è
ces du
cambrien. D
é
but de l’
è
re primaire
;
•
Formation des plan
è
tes du syst
è
me
solaire
d
ont la Terre
;
• Premiers hommes modernes
(
homme de
Cro-Ma
g
non)
;
•Pl
u
s anciennes traces de vie fossile
(stromatolithes) attestant la
p
résence de
c
y
anobactéries
;
• Plus ancien re
p
résentant de la lignée
humaine
(
Toumai).
A
ppréhender des durées géologiques n’est pas aisé.
E
n
p
renant comme r
é
f
é
rence 365 jours = 4600 Ma, la re
p
r
é
sentation
ainsi construite
p
ermet de mieux saisir les dur
é
es s
ép
arant les diff
é-
ren
t
s évènemen
t
s
.
P
ositionnez les
é
v
è
nements s
u
ivants s
u
r le calendrier d’
u
ne ann
é
e :
Extinctions massives (dont les dinosaures) marquant le début de
l
’ère tertiaire
;
Premiers hommes modernes (hommes de Cro-Magnon) ;
Ex
p
losion du cambrien. D
é
but de l’
è
re
p
rimaire ;
Plus ancien représentant de la lignée humaine (Toumai
)
;
Plus anciennes traces de vie fossile
(
stromatolithes) attestant la
p
r
é
sence de cyanobact
é
ries.
Activité 1Activité 1
Questions Questions
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4
Séquence 3 – SN20
L
e syst
è
me solaire s’est form
é
le
1
er
janvier et nous sommes le 31 décembre.
r
Une ann
é
e re
p
r
é
sente donc 4600 Ma.
Chercher combien d’années (durée réelle
)
seront représentées par une journée de
notre c
a
len
d
rier fictif.
L
es dinosaures ont dis
p
aru de
p
uis 65 Ma. Combien de journ
é
es de notre calendrier
fictif, cette durée représente-t-elle ? Positionner l’évènement sur le calendrier.
Suivez la même démarche pour les 4 autres évènements
.
J
an
.
F
év
.
Ma
rs
A
vri
l
Ma
i
J
uin
1
j
anvier
200
9
O he
u
res
F
orm
a
tion
des
p
lanètes
du s
y
stème
s
ol
a
ir
e
J
uillet Ao
ût
S
e
p
t. Oc
t
obre
No
v
.
Déc
.
3
1 d
é
cembre,
2
3
h
eures,
5
9 minutes,
59
secondes
Ma
inten
a
nt
Aide à la réalisation
Le système solaire, un ensemble
d’objets organisé
E
xtraire et or
g
aniser des informations
B
rève présentation des objets du s
y
stème solair
e
L
e système solaire s’est formé il y a 4600 Ma à
p
artir d’une nébuleuse,
c
’est-
à
-dire un amas de poussi
è
re et de gaz
.
AA
Activité 1Activité 1
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Séquence 3 – SN20
Le système solaire ne compte plus que 8 planètes
E
n 2006 l’union astronomique internationale a
p
ro
p
osé de nouveaux critères
p
our définir une
p
lanète.
Une
p
lanète doit être en orbite autour du Soleil, être suffisamment massive
p
our que l’effet de
sa
p
ro
p
re gravité lui confère une forme s
p
hérique et elle doit avoir éliminé tout cor
p
s se dé
p
la
-
çant sur une orbite
p
roche.
Au cours de ce con
g
rès, Pluton ne
ré
p
ondant
p
as au
3
è
m
e
cri
t
ère s’es
t
vu déchu de son statut de
p
lanète et
fait
p
artie d’une nouvelle catégorie
d’objets célestes : les
p
lanètes nai
-
ne
s.
Cela montre bien
q
ue les catégo
-
ries dans les
q
uelles sont rangés les
différents objets célestes
p
euvent
subir des évolutions au
g
ré des
ex
p
lorations et des découvertes qui
contin
u
ent d’avoir lie
u
.
Les
p
lanètes du système solaire
sont donc aujourd’
h
ui : Mercure,
Vénus, Terre, Mars, Ju
p
iter, Saturne,
Uranus et Ne
p
tune
.
Des planètes naines
Les trois premiers corps c
é
lestes
de notre syst
è
me solaire entrant
dans cette nouvelle cat
é
gorie
sont Cérès
(
auparavant classé
dans la cat
é
gorie des ast
é
roï-
des), Pluton et
É
ris.
En orbite autour d’une planète : les satellites
On d
é
nombre act
u
ellement
u
ne centaine de satellites
naturels dans le système solaire. Certains sont connus
depuis plusieurs siècles et d’autres n’ont été décou
-
verts que r
é
cemment. Ils em
p
runtent
p
our la
p
lu
p
art
leur nom à la mythologie romaine. Outre la Lune,
satellite bien connu de notre plan
è
te on peut citer Io,
Europe, Ganymède, 3 des 16 satellites de Jupiter ou
b
ien encore Titan
q
ui gravite autour de Saturne
.
Ces satellites suscitent l’int
é
rêt des scientifi
q
ues.
Ainsi en 2005 apr
è
s 7 ann
é
es de voyage la sonde
Huygens a plong
é
dans l’atmosph
è
re de Titan. Les
europ
é
ens sont ainsi les premiers
à
explorer un astre
aussi lointain. Les images radar ont r
é
v
é
l
é
la pr
é
sence
d’enclaves remplies de m
é
thane liquide autour du
pôle nord de Titan. Plus r
é
cemment, des traces de
sodium d
é
tect
é
es dans des particules de glace
à
la
surface
d
’Encela
d
e, satellite
d
e Saturne, pourraient
t
é
moigner de la pr
é
sence probable d’un oc
é
an d’eau
liqui
d
e
…
De nombreux objets en orbite
autour du Soleil
A
u
to
u
r d
u
soleil on tro
u
ve des
p
lanètes bien sûr, mais aussi des
p
lanètes naines, des comètes,
des astéroïdes et de nombre
u
x
cailloux et
p
oussières
p
roduits
p
ar les comètes et les collisions
entre
a
stéroïdes.
Ce
p
endant, malgré le nombre
énorme de ces ob
j
ets, du fait de
son immensité, le s
y
stème solaire
p
eut sembler
p
resque vide.
Une étoile, le Soleil.
Au sein de notre
g
alaxie, la Voie lactée, le Soleil n’est
qu’une étoile
p
armi des milliards d’autres étoiles. C’est
p
lutôt une étoile
p
etite et elle se situe dans un bras de
la galaxie, donc
p
as du tout au centre de celle-ci
!
Comme les millions d’autres étoiles de la
g
alaxie,
notre Soleil est formé de gaz dans lesquels se
p
rodui
-
sent des réactions thermon
u
cléaires
.
Ces réactions
p
roduisent lumière et chaleur qui éclai
-
rent et chauffent le s
y
stème solaire, ou du moins, sa
p
artie la
p
lus centrale
.
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Séquence 3 – SN20
Les petits corps du système solaire : des messagers du passé
Vestiges des
é
l
é
ments qui il y a 4,5 milliard d’ann
é
es ont form
é
le syst
è
me solaire,
p
eu d
é
for-
m
é
s, ces objets c
é
lestes
p
euvent a
pp
orter des informations sur la formation et les
p
remi
è
res
p
hases de l’
é
volution du syst
è
me solaire et sont donc d’un int
é
rêt majeur.
Les ast
é
roïde
s
:
d
e taille mo
d
este
(
700 km de diamètre pour les plus
i
mportants
)
ces corps rocheux sont
des milliers
à
graviter autour du
Soleil sur des orbites situ
é
es entre
Mars et Jup
i
ter.
Certains voient leurs tra
j
ectoires modi
-
f
iées et peuvent recouper l’orbite de la
Terre : ce sont les
gé
ocroiseurs
.
Longtem
p
s inter
p
rétés comme les res
-
tes d’une
p
lanète qui aurait ex
p
losé,
les astéroïdes sont le reste d
u
matéria
u
p
rimitif non aggloméré en
p
lanète.
Le
s
com
è
te
s
:
aux confins du s
y
s
-
t
ème solaire
,
à des milliards de km
du soleil, dans le froid cosmi
q
ue
g
ravitent des milliards de com
è
tes.
Elles sont rassemblées a
u
sein d’
u
n
amas nommé le nua
g
e d’Oort
.
Quand leur orbite est perturb
é
e ces
corps de taille modeste, constitu
é
s
de glace, de gaz gel
é
s, peuvent
entrer
d
ans la partie interne
d
u sys-
tè
me solaire. C’est alors qu’elles se
r
é
chauffent et se vaporisent sous
l’effet de la chaleur solaire, cr
é
ant
une « c
h
evelure » et une « queue »
visi
b
le depuis la Terre
.
Tombées du ciel : les météorites.
De nombreux
g
rains rocheux, de taille millim
é
tri
-
que, centim
é
trique ou d
é
cim
é
trique, produits par les
com
è
tes et les collisions entre ast
é
roïdes « circulent »
dans l’espace interplan
é
taire, surtout entre les orbi
-
tes
d
e Mars et
d
e Jupiter
.
Quand ces grains tombent à la surface d’une
p
lanète
on les a
pp
elle m
é
t
é
orites.
Chaque ann
é
e des centaines de tonnes de cette
matière extra-terrestre tombent s
u
r la Terre…sans
consé
q
uence. En effet, les météorites sont souvent
détruites en entrant dans l’atmos
p
hère, elles sont
alors transformées en
p
oussières, ou alors elles tom-
bent d
a
ns l’océ
a
n.
Il y a 65 Ma une m
é
t
é
orite a cependant percut
é
la
Terre dans ce qui allait devenir le Mexique, laissant
u
n crat
è
re de 200 km de diam
è
tre
.
En 1980 a été formulée l’hy
p
othèse que cette colli
-
sion
p
ourrait être à l’origine de la crise biologique qui
a consid
é
rablement r
é
duit la diversit
é
biologi
q
ue
à
la
fin de l’ère second
a
ire
.
Une m
é
t
é
orite de 1,3 kg nomm
é
e « Paris » a
é
t
é
acquise par le Mus
é
um d’Histoire Naturelle et pr
é
sen
-
t
é
e
à
la t
é
l
é
vision en f
é
vrier 2010.
Form
é
e
à
p
artir des mêmes
é
l
é
ments que ceux
à
l’ori
-
gine des
p
lan
è
tes, elle
p
ourrait a
pp
orter aux scientifi-
q
ues de nom
b
reuses informations nouvelles
.
Après lecture des articles ci-dessus, positionnez sur le schéma
de
s
ar
ti
cl
es
c
i
de
ss
us
po
si
ti
on
ne
z
su
r
le
s
ch
ém
a
c
i-dessous les éléments suivants : Soleil
,
ceinture d’astéroïdes
,
c
omète, Terre, satellite,
p
lanète.
Document 2
:
Sch
é
ma simplifi
é
du syst
è
me solaire
(
les échelles de taille et de
d
istance n’ont pas
é
t
é
res-
p
ectées)
.
Questions
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