A partir des documents proposés et vos connaissances, dégager les

Activité 2 : Les conditions physico-chimiques du maintien de la vie sur Terre
Thème 1
Compétences travaillées
Notions à construire
Les conditions physicochimiques qui règnent sur Terre
permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère
compatible avec la vie. Ces particularités sont liés à la taille
de la planète et sa position dans le système solaire. Ces
conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui
posséderaient des caractéristiques voisines sans pour autant
que la présence de la vie y soit certaine.
Attitudes
Capacités


Expérimenter, modéliser, recenser et extraire des
informations afin de relier les particularités de la planète
Terre à sa masse et à sa distance au Soleil et définir une zone
d’habitabilité autour des étoiles
Relier les particularités de la planète Terre à sa masse et sa
distance au Soleil et définir une zone d’habitabilité autour des
étoiles.


Faire preuve d’autonomie
Manifester sens de l’observation
et curiosité
A partir des documents proposés et vos connaissances, dégager les conditions physicochimiques présentes à la surface de la Terre
qui permettent le maintien de la vie.
Document 1 : Diagramme pression/température pour les états de l’eau
1
Document 2 : Tableau de comparaison des distances au soleil et des températures moyennes des planètes telluriques du système solaire
Distance au Soleil (en ua)
Température moyenne de surface (en°C)
Mercure
0.38
167
Venus
0.72
460
Terre
1
15
Mars
1.52
- 55
Document 3 : Mesure de la puissance solaire reçue par un objet en laiton
La puissance solaire ou l’énergie solaire reçue par un objet est exprimée en Watt/m2. On la mesure à la surface de la Terre grâce à la formule suivante :
P = [m. K (T2-T1)] / t.S
- m masse du corps échauffé en Kg
- K est une constante de valeur 418
- T2= température finale et T1=température initiale de cet objet
- t est la durée de l’échauffement en secondes
- S est la surface du corps exposé en m2
Matériel disponible : Dispositif avec laiton noir, lampe, règle, balance, thermomètre, chronomètre, filtre transparent
Document 4 : Comparaison de l’énergie solaire reçue par la Terre et son satellite la Lune et de leurs températures de surface
Terre
1,4 x 103
+15
Energie solaire reçue au sol (Watts.m2)
Températures de surface moyenne (°C)
Lune
1,4 x 103
-17
Document 5 : La zone d’habilité (D’après http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/astronomie-2/d/zone-dhabitabilite_9108/)
La zone d'habitabilité (ZH) autour d’une étoile a été définie par Hart (1979) comme la région dans laquelle de l’eau peut exister à l’état liquide à la surface d’une exoplanète.
Autrement dit, il s’agit de la région circumstellaire (autour d’une étoile) où la température moyenne de la surface de l'exoplanète est supérieure à 0 °C mais toutefois
suffisamment basse pour que l'eau de la planète reste à l'état liquide. Cette définition ne doit cependant pas cacher le fait que si la température de surface d’une planète dépend
des caractéristiques de l'énergie lumineuse produite par l'étoile hôte (et bien sûr de la distance à l'étoile), elle dépend aussi des propriétés radiatives de son atmosphère ou de sa
surface, en particulier de l'effet de serre et de l'albédo de la planète.
Pour l'habitabilité de la planète, on doit aussi tenir compte des caractéristiques de la stabilité de l'orbite de l'exoplanète et de son excentricité qui pourraient faire en sorte que son
orbite ne soit pas toujours complètement située dans la ZH. Dans le cas de naines rouges, une complication supplémentaire provient du fait que la ZH est si proche de l'étoile
que la rotation synchrone de l'exoplanète peut s'établir. La planète montrant alors toujours la même face à l'étoile. On peut aussi introduire la notion de Zone continûment
habitable (ZCH), tenant compte des variations de la luminosité de l'étoile au cours de sa vie.
Document 6 : Découverte de planètes habitables
http://ciel.science-et-vie.com/2010/10/01/decouverte-dune-planete-habitable/
http://www.slate.fr/lien/49479/decouverte-quatrieme-planete-habitable
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