TP N°20 - SVT au Lycée Maupassant

TP 2 La Terre, une planète unique dans le système solaire
Vous venez de voir que la Terre est la seul planète connue à abriter la vie. Elle se démarque des autres par la présence d’eau
sous trois états
Problème : Quelles sont les particularités de la Terre qui peuvent expliquer la présence de la vie ?
Problème 1 : Comment expliquer la présence d’eau liquide sur Terre ?
ACTIVITÉ 4 : QUELQUES NOTIONS SUR L’EAU
J’apprends à lire un graphique
Figure 1 : Les phases de l'eau
Figure 2 : Graphique des états de l’eau en fonction de la température et de la pression.
La pression correspond à environ 1atm (1023hPa) au niveau de la mer.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
D’après la figure 1, comment s’appelle le phénomène qui permet le passage de l’eau solide à l’eau liquide ?
D’après la figure 1, à quoi correspond la vaporisation ?
D’après le graphique à quelle température l’eau devient elle liquide au niveau de la mer ?
D’après le graphique à quelle température l’eau devient elle gazeuse au niveau de la mer ?
A 100°C l’eau peut-elle être liquide sur Terre, justifier votre réponse ?
De quoi dépend donc l’état de l’eau ?
Problème 2 : Comment expliquer les températures clémentes de la Terre ?
ACTIVITÉ 5 : LES TEMPÉRATURES TERRESTRES
1. Observer les températures que vous avez relevez sur les planètes du système solaire, que constatez vous ? Y a-t-il une
particularité ?
2. Quel problème se pose ?
3. Comparer les températures et les atmosphères de Mercure et de Vénus (document 1), proposez alors une hypothèse
4. Avec le matériel disponible proposer un protocole pour vérifier votre hypothèse. Faire le schéma de votre expérience
Matériel : 2 thermomètres
Un cristallisoir
2 papiers noirs
2 lampes
Réalisez l’expérience
5. Notez les résultats dans un tableau
6. Analyser les résultats et faire une conclusion
7. En utilisant les termes soulignés dans le texte du document 2, compléter le schéma de l’effet de serre
8. Conclusion : de quoi dépend la température d’une planète ?
1
Document 1 : températures théorique et réelle sur les planètes telluriques.
Pression atmosphérique par rapport à la pression atmosphérique
terrestre.
Composition CO2 en %
Composition N2 en %
Composition O2 en %
Composition H2O en %
Température moyenne de surface
Température moyenne « théorique »
Mercure
Vénus
0
Terre et Lune
Mars
Terre
Lune
92
1
0
1/140
0
0
0
0
140 °C
96
3
0
0,1
470 °C
0,03
78
20,97
1
15 °C
0
0
0
0
- 18 °C
95
5
traces
- 50 °C
140 °C
30 °C
- 18 °C
- 18 °C
- 60 °C
Document 2 : Effet de serre : vite ça chauffe…
Sur la totalité du rayonnement solaire incident atteignant l'atmosphère, une partie est réfléchie vers l'espace, une
autre absorbée par l'atmosphère et le reste est absorbé par la surface planétaire. Ainsi seule une partie du rayonnement solaire atteint la surface de la planète.
Le rayonnement absorbé par l'atmosphère et la surface planétaire est transformé en chaleur et réémis sous forme de
rayonnement infrarouge. Une partie de ce rayonnement infrarouge est dissipée dans l’espace l’autre partie est absorber par certains gaz atmosphériques (dioxyde de carbone, vapeur d'eau, méthane) et renvoyé vers la surface de la
planète. Ils contribuent ainsi au réchauffement de la surface planétaire. Ce phénomène est appelé effet de serre.
.
Schéma simplifié de l’effet de serre
2
Problème 3 : Quels autres rôles jouent l’atmosphère dans l’apparition de la vie ?
ACTIVITÉ 6 : L’ATMOSPHÈRE TERRESTRE
A. Comparaison des atmosphères
1. Comparez les compositions des atmosphères des planètes du document 1, que constatez-vous ?
B. La structure de l’atmosphère terrestre
Document 1 : Structure de l’atmosphère
2. Retrouver dans le document « la structure de
Terrestre
l’atmosphère Terrestre » le nom des 4 couches principales ainsi que leur épaisseur.
3. Où se situe la couche d’ozone ?
C. Le rôle de la couche d’ozone
1.
2.
D’après les documents 3, donner le rôle de l’ozone.
A l’aide du document 2, indiquer comment se gaz assure
son rôle
Quelle différence trouvez-vous entre l’ozone et la vapeur
d’eau ?
Expliquer quel est le rôle de l’homme sur le trou d’ozone
(doc 3).
3.
4.
Document 3 : d’après le quotidien « La voix du Nord » du 2
août 2002
*
3
D. Le rôle d’autres gaz (CO2, H2O et CH4 (méthane))
1.
E.
D’après le tableau préciser le rôle de certains gaz
de l’atmosphère
Conclusion : Quel rôle joue l’atmosphère terrestre qui explique en partie la présence de
vie sur terre ?
ACTIVITÉ 7 : LA ZONE D’HABITABILITÉ DÉPEND DE SON ÉTOILE
Le soleil est une étoile de type "naine jaune". Autour d’une telle étoile, on peut définir une zone d’habitabilité correspondant aux limites de températures compatibles avec la vie.
Cependant toutes les étoiles n’ont pas la même luminosité et l’énergie qu’elles émettent augmente avec leur masse. La
position de la zone d’habitabilité dépend donc de l’étoile considérée.
Par ailleurs, la température de surface n’est pas la seule à prendre en compte. Une température favorable peut exister
dans le sous-sol d’une planète.
1. A quoi correspond une zone habitable ?
Etude d’un cas : Gliese 581 est une petite étoile (naine rouge) située à 20,5 années-lumière de la Terre autour de laquelle orbite
plusieurs corps célestes
2.
Terre
3.
4.
Des métiers dans les étoiles :
 Astrophysicien
 Astronaute
Quelles planètes du système
Gliese 581 est potentiellement
habitable ?
Si Gliese 581d faisait partie de
notre système solaire, serait elle
dans la zone d’habitabilité et
pourquoi ?
Proposer des explications au fait
qu’on ne sait pas si cette planète
abrite vraiment la vie ?
Idées d’exposée :
 Les outils pour observer l’espace.
 Petites Histoire du système solaire : du géocentrisme à l’héliocentrisme
 Les exoplanètes
 Les objets du système solaire
4