Les planètes terrestres

Les planètes terrestres
Au cours des prochaines pages nous allons passer en revue les planètes du système
solaire. Chacune des sections fournit un bref résumé des caractéristiques de la
surface, de l'atmosphère et de l'évolution des planètes.
Depuis le début de l'ère spatiale, nos connaissances du système solaire se sont
accumulées à un rythme soutenu. Grâce aux observations obtenues par les sondes
automatisées nous pouvons désormais mieux comprendre la structure et l'histoire
de notre système solaire en comparant les planètes les unes aux autres. C'est ainsi
qu'une nouvelle branche de l'astronomie, la planétologie comparative, permet
d'expliquer comment les variations de la masse et/ou de la distance d'une planète
par rapport au Soleil résultent en une évolution différente.
Nous commençons notre survol par l'étude des quatre planètes terrestres: Mercure,
Vénus, la Terre et Mars. La Lune n'est pas une planète au sens strict, mais elle
possède de nombreuses caractéristiques des planètes terrestres et il est très
intéressant de la comparer avec celles-ci.
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Introduction 10
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Objectifs du chapitre 10
Décrire les caractéristiques des planètes terrestres et de la Lune
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Yannick Dupont
V2.0, été 2001
Objectifs du Chapitre 10
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La Terre
Figure 10.1: La Terre
La Terre est la plus massive des planètes terrestres et c'est celle qui manifeste la
plus grande activité interne. L'activité interne d'une planète est due à la présence de
roche en fusion et donc de chaleur à l'intérieur de la planète. Parce que l'intérieur
des planètes plus petites se refroidit plus vite, celles-ci auront tendance à devenir
inactive plus tôt dans leur histoire. Une liste des planètes en ordre croissant de
masse (Lune, Mercure, Mars, Vénus, Terre) correspond à une activité géologique
croissante.
La Terre se divise en six grandes zones qui sont, en commençant par l'extérieur, la
magnétosphère, l'atmosphère, la croûte et l'hydrosphère, le manteau, et le
noyau.
La surface est recouverte au trois quarts par des océans. Comme nous l'avons vu
précédemment, les régions côtières subissent deux marées hautes et deux marées
basses quotidiennement. Celles-ci sont causées par la force gravitationnelle de la
Lune et du Soleil. Le résultat net de cette influence est le ralentissement de la
rotation de la Terre sur son axe et l'éloignement de la Lune de notre planète au
rythme d'environ 4 cm par année.
L'atmosphère de la Terre est respirable (!) et nous protège de l'espace extérieur, ce
qui rend la vie possible à la surface. Sa composition chimique est présentée à la
Figure 10.2 A partir du sol, l'atmosphère se divise en plusieurs couches appelées
troposphère, stratosphère, mésosphère, thermosphère, et exosphère. La
pression et la densité atmosphériques diminuent graduellement avec l'altitude. La
couche d'ozone, située dans la stratosphère, nous protège du rayonnement
ultraviolet en provenance du Soleil. La surface de notre planète réémet la plus
grande partie de l'énergie qu'elle reçoit du Soleil sous la forme de rayonnement
infrarouge. Une partie de cette radiation est bloquée par la vapeur d'eau (H20) et le
gaz carbonique (CO2) contenu dans l'atmosphère; c'est ce qu'on appelle l'effet de
serre. Cet effet maintient notre planète plus chaude qu'elle ne devrait l'être. La
convection atmosphérique, causée par l'air chaud qui monte et l'air froid qui
descend, contribue aussi au réchauffement en créant les vents. L'air que nous
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respirons est la deuxième atmosphère de la Terre. Il provient de gaz éjectés de
l'intérieur de notre planète par les volcans et, ensuite, altérés par le rayonnement
solaire et la photosynthèse des plantes.
Figure 10.2: La composition chimique de l'atmosphère de Vénus, la Terre et Mars
La magnétosphère est une région invisible qui entoure la Terre. Elle est produite par
le champ magnétique terrestre. Le champ lui-même est probablement le résultat de
matériaux conducteurs qui se déplacent à l'intérieur de la Terre sous l'effet de la
rotation. La magnétosphère est principalement constituée de deux zones toroïdales,
les ceintures de Van Allen, qui emprisonnent des particules très énergétiques en
provenance du Soleil. Lorsque la magnétosphère est surchargée nous avons droit à
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des aurores boréales.
L'intérieur de la Terre est plus difficile à étudier car mêmes les foreuses les plus
puissantes ne peuvent pénétrer à plus de quelques kilomètres. Il faut donc s'en
remettre à des méthodes indirectes telle que la propagation des ondes sismiques
produites lors des tremblements de terre et des explosions violentes. Les matériaux
rejetés lors des éruptions volcaniques fournissent aussi des informations sur la
composition chimique du manteau. Les modèles mathématiques indiquent que
l'intérieur de la Terre est formé de couches dont la densité et la température
augmentent vers le centre. Cette structure en pelure d'oignon se nomme
différenciation. Elle suggère que l'ensemble de la Terre a du être en fusion au
début de sa formation et que les éléments les plus lourds ont coulé vers le centre. Il
est probable que la désintégration radioactive et les bombardements de météorites
ont fourni assez de chaleur pour faire fondre la planète durant le premier milliard
d'années suivant sa formation. La Figure 10.3 illustre les différences relatives de
l'intérieur des planètes terrestres.
Figure 10.3: La structure interne des planètes terrestres
http://eta.pha.jhu.edu/~akir/Seminar/internal.html
Notre planète est un monde géologiquement actif. Il reste encore plusieurs sites
actifs à la surface même si la plupart des traces du passé ont déjà été effacées par
l'érosion du vent et de l'eau. La majeure partie de l'activité géologique se produit à
l'intersection des plaques tectoniques. Celles-ci sont de grandes tranches de la
surface qui se déplacent en flottant sur le manteau. Ces déplacements, connus aussi
sous le nom de dérive des continents, s'élèvent à quelques centimètres
annuellement.
La Lune
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