Activité 2: représentation du Soleil et de ses planètes, en respectant

Cité Scolaire du Maréchal Lannes – Place Brossolette – 32 700 LECTOURE - Club Astronomie des élèves de 5 ème
Activité 2: représentation du Soleil et de ses planètes, en respectant une échelle...
Planète
ou étoile
Distance
moyenne
au Soleil
(U.A.)
Période de
révolution
(autour du
Soleil)
Composition Satellites
naturels
Période de
rotation
(sur elle-
même)
Diamètre
approximatif
(km)
Diamètre de
représentation
(km)
Diamètre de
représentation
(cm)
Étoile Soleil C'est une étoile blanche/jaune, de taille moyenne.
Dans l'Univers, certaines étoiles sont plus petites
qu'elle...mais d'autres sont bien plus grandes!
Elle est composée d'environ 75% d'hydrogène, 25%
d'hélium, et de traces d'autres éléments.
Cette étoile s'est formée il y a environ 5 milliards
d'années. Elle tire son énergie de la fusion de
l'hydrogène en hélium. On estime qu'il lui reste
encore des réserves pour 5 milliards d'années.
Ensuite, elle disparaîtra en formant une nébuleuse
planétaire.
A la surface, la température est d'environ
6 000 °C. Dans le noyau du Soleil, elle vaut
environ 15 000 000 °C !
8 « gros »
satellites
…
et de très
nombreux
petits autres
satellites
(astéroïdes,
comètes,
planètes
naines).
24 j
à l'équateur,
et
30 j
aux pôles
1 400 000 km 0, 001 4 km 140 cm
Planètes
telluriques
Mercure 0,387 U.A. 88 j Planète au sol solide, composé essentiellement de
métaux (fer, nickel, …).
Quasiment aucune atmosphère, aucun gaz ne
l'entoure.
A la surface, la température oscille entre – 100 et +
430 °C, avec une moyenne de 167 °C.
0 59 j 5 000 km
Vénus 0,723 U.A. 224,7 j Planète au sol solide, composé essentiellement de
métaux (fer, nickel, …).
Atmosphère très dense, riche en dioxyde de
carbone, et parsemée de nuages d'acide sulfurique !
A la surface, la température vaut en moyenne
477 °C.
0 243 j 12 000 km
Échelle
÷ 1 000 000 000

Terre 1 U.A. 365,25 j
1 a Planète au sol solide, composé essentiellement de
fer, d'oxygène, de silicium, de magnésium, de
nickel, de soufre, …
Atmosphère dense, riche en diazote et en
dioxygène, et parsemé de nuages d'eau.
La Terre est la seule planète du système solaire qui
possède de grandes quantités d'eau liquide.
A la surface, la température oscille entre – 50 et +
50 °C, avec une moyenne de 20 °C.
1
(la Lune)
23 h 56 min 13 000 km
Mars 1,524 U.A. 1,88 a
Planète au sol solide, composé essentiellement de
métaux (fer, nickel, …).
Atmosphère très peu dense, composée
essentiellement de dioxyde de carbone.
Cette planète présente une couleur rouge
caractéristique due à l'oxydation du fer. Elle
possède des glaces polaires composées d'eau et de
dioxyde de carbone solides.
A la surface, la température oscille entre – 140 et +
20 °C, avec une moyenne de – 40 °C.
2
(Deimos
et
Phobos)
24 h 37 min 7 000 km
Ceinture
d'
astéroïdes
(forme
d'un
disque)
environ
3 U.A.
entre
2 et 5 a Petits corps solides et non sphériques de
compositions variées et difficiles à déterminer
(métaux, carbone, silicium, …).
Aucune atmosphère.
Les astéroïdes sont « trop légers » pour pouvoir
retenir une atmosphère ou des satellites.
0 variable d'un
astéroïde à
l'autre...
entre
1 km
et
1000 km

Planètes
joviennes
Jupiter 5,203 U.A. 11,86 a
Planète essentiellement gazeuse, mais qui possède
un noyau solide (composé peut-être d'eau,
d'ammoniaque, et de métaux), recouvert d'un
manteau liquide (composé essentiellement
d'hydrogène et d'hélium).
Atmosphère composée essentiellement de
dihydrogène et d'hélium. Elle comporte aussi en
plus petites quantités du méthane, et des nuages
d'ammoniaque, des nuages d'eau, …
L'atmosphère est très agitée. Elle est marquée par
des tempêtes, des vents violents et des cyclones
géants (comme « la tache rouge » de Jupiter).
Jupiter possède un anneau très fin, très étroit et
difficilement visible.
A la surface, la température vaut environ
– 110°C.
plus de
60 !
Io, Europe,
Ganymède
et Callisto
sont les plus
facilement
repérables.
9 h 50 min 143 000 km
Saturne 9,54 U.A. 29,46 a
Planète essentiellement gazeuse, mais qui possède
un noyau solide (composé peut-être d'eau,
d'ammoniaque, et de métaux), recouvert d'un
manteau liquide (composé essentiellement
d'hydrogène et d'hélium).
Atmosphère composée essentiellement de
dihydrogène et d'hélium. Elle comporte aussi en
plus petites quantités du méthane, et des nuages
d'ammoniaque, des nuages d'eau, …
L'atmosphère est très agitée. Elle est marquée par
des tempêtes, des vents violents et des cyclones
géants.
Saturne possède plusieurs anneaux très fins (400
m d'épaisseur au maximum), mais très larges. Ils
ont essentiellement composés de blocs de glace
d'eau, de poussière et de blocs de roche.
A la surface, la température vaut environ
– 180 °C.
plus de
60 !
Rhéa, Titan,
Japet,
Phoebé, ...
10 h 30 min 120 000 km

Uranus 19,19 U.A. 84,04 a Planète essentiellement gazeuse, mais qui possède
un noyau solide (composé peut-être de métaux et
de roches), recouvert d'un manteau de glaces...
Atmosphère composée essentiellement de
dihydrogène et d'hélium. Elle comporte aussi en
plus petites quantités du méthane...
Uranus possède plusieurs anneaux très fins
composés essentiellement de blocs de glaces d'eau
et de méthane, de blocs de roche, et de poussière...
A la surface, la température vaut environ
– 220°C.
plus de
20
17 h 51 000 km
Neptune 30,06 U.A. 164,8 a Planète essentiellement gazeuse, mais qui possède
un noyau solide (composé peut-être de métaux et
de roches), recouvert d'un manteau de glaces...
Atmosphère composée essentiellement de
dihydrogène et d'hélium. Elle comporte aussi en
plus petites quantités du méthane...
Neptune possède plusieurs anneaux très fins
composés essentiellement de blocs de glaces d'eau
et de méthane, de blocs de roche, et de poussière...
A la surface, la température vaut environ – 230°C.
8 17 h 50 000 km
Ceinture
de
Kuiper
(à environ 40
U.A. du
Soleil)
(forme d'une
disque)
Comètes entre
quelques
U.A.
(quand elles
se
rapprochent
du Soleil),
et
quelques
milliers
d'U.A.
(quand elles
sont au plus
loin)
entre
quelques a,
et
quelques
milliers
d'a.
Une comète a un noyau solide, composé
essentiellement de glace d'eau, de glace
d'ammoniaque, et de glace de méthane.
Ce noyau est entouré d'un nuage d'hydrogène et de
poussières.
Quand elle se rapproche du Soleil, les glaces de la
comète se subliment et forment ainsi une longue
queue appelée « chevelure » de la comète.
La trajectoire d'une comète est une ellipse très
excentrique, autrement dit, un ovale très aplati:
elles partent ainsi de très loin (quelque part dans la
ceinture de Kuiper ou le nuage de Oort) et peuvent
ensuite se rappocher « beaucoup » du Soleil...
0 ne tournent
pas sur elles-
mêmes
environ
10 km
Nuage
de
Oort
(à environ
100 000 U.A.
du Soleil)
(de forme
sphérique)
(entoure le
système
solaire)

Les unités de longueur de l'Astronome...
En astronomie, les distances sont énormes. Si on choisit comme unité de longueur le kilomètre (km), alors on se retrouve avec des nombres gigantesques et très
peu pratiques! C'est pour cela que les astronomes utilisent souvent d'autres unités de longueur...
➢L'unité astronomique (U.A.): unité très pratique pour comparer les distances dans le système solaire...
Par définition, une unité astronomique correspond à la distance moyenne qui sépare la Terre du Soleil. 1 U.A. ≈ 150 000 000 km
➢L'année-lumière (a.l.): unité très pratique pour exprimer les distances dans l'Univers.
Par définition, l'année-lumière est la distance que parcourt la lumière dans le vide, en 1 an.
La vitesse de la lumière dans le vide est d'environ 300 000 km / s. Autrement dit, la lumière parcourt 300 000 km en 1 s !
A partir de là, on peut calculer:
–La distance que parcourt la lumière en 1 minute (sachant qu'il y a 60 s dans 1 minute):
–La distance que parcourt la lumière en 1 heure (sachant qu'il y a 60 minutes dans 1 heure):
–La distance que parcourt la lumière en 1 jour (sachant qu'il y a 24 heures dans 1 jour):
–La distance que parcourt la lumière en 1 an (sachant qu'il y a 365,25 jours dans 1 an):
On peut donc dire que: 1 a.l. ≈
Remarques:
–La lumière du Soleil met environ 8 minutes pour arriver sur la Terre, autrement dit 8 minutes pour parcourir 1 U.A..
–Après le Soleil, l'étoile la plus proche de nous, se situe à environ 4 a.l.: il s'agit de Proxima du Centaure. Quand nous la voyons dans le ciel, on peut
donc se dire que la lumière qu'elle nous envoie a mis 4 ans avant de nous parvenir. Nous la voyons donc 4 ans dans le passé!
–Actuellement, nos meilleurs télescopes sont capables d'observer des galaxies situées à 10 milliards d'a.l. ! Quand on regarde à travers un de ces
télescopes, on voit l'Univers tel qu'il était il y a 10 milliards d'années!