NOTR

E M

ONDE

LEN

CYC

LOP

DIE

VIS

UEL

LE D

E

Admirez notre Univers, ses milliards de galaxies et les plantes du Systme solaire. Partez la dcouverte de notre Terre et de ses paysages de toute beaut. Prenez place aux premires loges du spectacle grandiose de la mto et plongez dans les profondeurs des ocans o se cachent de nombreux trsors.

Cet ouvrage encyclopdique prsente des images spectaculaires et un contenu accessible qui rpondront toutes vos questions sur lUnivers, la Terre, la mto et les ocans !

LEncyclopdie Visuelle de notre monde explore de nombreux sujets :

Lhistoire de lUniversLa vie et la mort des toilesLa conqute de lespaceLhistoire de la TerreLes fossiles, les pierres et les minrauxLes volcansLe rchauffement plantaireLes climats extrmesLes tornadesLes ocansLe mouvement des vagues et des maresLes grands explorateurs

LEncyclopdie Visuelle de notre monde, cest aussi des cartes du ciel et des continents, des schmas simples, des tableaux, des records et des activits amusantes et faciles raliser qui vous en apprendront plus sur les plantes, la Lune, les empreintes fossiles, la formation des montagnes, la pluie, les nuages

Un ouvrage conu pour les enfants ; une occasion de dcouverte pour tous les curieux de la plante.

LENCYCLOPDIE VISUELLE DE

NOTRE MONDEPrs de 40 000 tonnes de mtorites tombent chaque anne sur la Terre

Un fossile vivant est dcouvert au large de lAfrique du SudLe vent senroule en un tourbillon dvastateur qui dtruit tout sur son passage

Un paulard plonge 3 000 mtres de profondeur pour engloutir un calmar gant

LUNIVERS LA TERRE LA MTO LES OCANS

www.quebec-amerique.com

LENCYCLOPDIE VISUELLE DE

NOTRE MONDELUNIVERS LA TERRE LA MTO LES OCANS

Catalogage avant publication de Bibliothque et Archives nationales du Qubec etBibliothque et Archives Canada

Vedette principale au titre : Lencyclopdie visuelle de notre monde

Comprend un index.

Pour les jeunes de 8 12 ans.

ISBN 978-2-7644-1112-4

1. Terre Encyclopdies pour la jeunesse. 2. Univers Encyclopdies pour la jeunesse. 3. Astronomie Encyclopdies pour la jeunesse.

QB631.4.E52 2007 j525.03 C2007-940124-4

LEncyclopdie Visuelle de notre monde a t cre et conue par Qubec Amrique Jeunesse, une division de Les ditions Qubec Amrique inc.329, rue de la Commune Ouest, 3e tageMontral (Qubec) H2Y 2E1 CanadaT 514.499.3000 F 514.499.3010www.quebec-amerique.com

Les ditions Qubec Amrique inc., 2007. Tous droits rservs.

Dpt lgal : 2007Bibliothque nationale du QubecBibliothque nationale du Canada

Il est interdit de reproduire ou d'utiliser le contenu de cet ouvrage, sous quelque forme et par quelque moyen que ce soit reproduction lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et l'enregistrement sans la permission crite de Les ditionsQubec Amrique inc.

Nous reconnaissons laide financire du gouvernement du Canada par lentremise du Programme daide au dveloppement de lindustrie de ldition (PADI) pour nos activits d'dition.

Gouvernement du Qubec Programme de crdit dimpt pour ldition de livres Gestion SODEC.

Les ditions Qubec Amrique bnficient du Programme de subvention globale du Conseil des Arts du Canada. Elles tiennent galement remercier la SODEC pour son appui financier.

Imprim et reli Singapour.10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 11 10 09 08 07

ditriceCaroline Fortin

Directrice ditorialeMartine Podesto

Rdactrices en chefJohanne ChampagneMarie-Anne Legault

Adjointes la rdactionStphanie LancttCcile Poulou-Gallet

RdactricesAnne DupuisMarie-Claude Ouellet

Designers graphiquesJose Noiseuxric Millette

Mise en pagesKarine LvesqueJean-Franois NaultJrme Lavoiemilie Bellemare

Directeurs artistiquesAnouk NolMarc Lalumire

IllustrateursJocelyn GardnerCarl PelletierRielle LvesqueAlain LemireMamadou TogolaMichel RouleauAra YazedjianJean-Yves AhernMlanie BoivinDanielle LemayRaymond MartinClaude ThiviergeFranois EscalmelMarie-Andre Lemieux

Documentalistes photosGilles VzinaNathalie GignacFernand ChevalotKathleen Wynd

PrimpressionHlne CoulombeSophie PellerinKien TangTony O'Riley

Rviseurs-correcteursClaude FrappierIsabelle AllardDiane Martin

Consultants Robert Lamontagne (astronomie)Christian Levesque (gologie)ve Christian (mtorologie)Serge Lepage (ocanographie)

RemerciementsBenot AllaireVille de MontralGilles Brien (Environnement Canada)

LENCYCLOPDIE VISUELLE DE

NOTRE MONDELUNIVERS LA TERRE LA MTO LES OCANS

Table des matires

L'Univers10 Histoire de l'Univers14 Galaxies16 Voie lacte

Les astres de lumire20 Soleil24 toiles

Notre petit coin d'Univers30 Systme solaire 32 Mercure34 Vnus36 Terre40 Mars42 Jupiter44 Saturne46 Uranus48 Neptune50 Plantes naines52 Lune56 Astrodes58 Comtes60 Mtores et mtorites

L'exploration spatiale64 Observer l'Univers 66 Explorer l'Univers70 Vie extraterrestre

L'histoire de la Terre74 Naissance de la Terre76 Histoire de la vie78 Fossiles

L'intrieur de la Terre82 Structure de la Terre84 Sol86 Roches88 Minraux et pierres prcieuses90 Mtaux et nergies fossiles

Des paysages couper le souffle94 Zones climatiques 96 rosion

100 Eau104 Montagnes106 Grottes108 Glaciers

Les colres de la Terre112 Plaques tectoniques 114 ruptions volcaniques116 Volcanisme118 Paysages volcaniques 120 Sismes 122 Mouvements de terrain124 Inondations et scheresses

L'environnement128 Biosphre et cosystmes 130 Changements climatiques132 Dforestation et dsertification134 Sources de pollution

L'ABC du temps138 Terre et climat : une histoire spatiale140 Atmosphre142 Vent144 Eau, nuages et prcipitations146 Types de nuages148 Temprature

Quand le temps se dchane 152 Tornades156 Rose, brume et brouillard158 Pluies torrentielles et inondations160 clairs et tonnerre162 Temptes de neige164 Temptes de verglas166 Grle168 Chaud et froid170 Temptes de sable et de poussire172 Incendies de forts174 Ouragans

Une plante sous haute influence180 Volcans et comtes182 Courants marins et relief terrestre184 Pollution

Prvoir pour le meilleur et pour le pire188 Les mtorologues et leurs observations192 Instruments mto

Portrait d'ocans198 Atlas des ocans200 Ocan Pacifique202 Ocan Atlantique204 Ocan Indien206 Ocans Arctique et Austral208 Mers210 Littoral

Au fond de l'ocan214 Plancher ocanique218 les220 Fossiles

L'eau dans tous ses tats224 Origine de l'eau226 Proprits de l'eau228 Vagues230 Courants marins232 Mares234 rosion

Un ocan de vie238 Diversit marine240 Chane alimentaire242 Ruses et tactiques244 Zone ensoleille246 Zone du crpuscule248 Zone de minuit250 Sources hydrothermales252 Vie polaire254 Rcifs de coraux256 Vie ctire258 Plantes marines

la conqute de l'ocan262 Grands navigateurs264 Dcouvertes sous-marines266 Technologies sous-marines268 Archologie sous-marine270 Ressources de l'ocan276 Pollution278 Espces menaces

Cartes 280Faits 294

Activits 310Glossaire 324

Index 328

Depuis laube des temps,lUnivers est le thtre dunegrande activit. Au fur et mesureque les premires particules de matire se forment etsorganisent en atomes, desnuages de gaz et de poussires se multiplient. Puis, des milliardsdtoiles naissent au cur de ces nuages et sassemblent engalaxies multiformes. Entouresdimmenses espaces vides, desmilliards de galaxies composentde nos jours la toile de fond delUnivers. Parmi elles se trouveune galaxie spirale, la Voie lacte,qui voyage dans le cosmos telleune roue lumineuse, emportantdans ses bras le Systme solaire.

LUnivers

10

0 secondeUne quantit inimaginablednergie est libre.

300 000 ansLes neutrons, les protons et les lectronssassemblent pour former les premiers atomesconstituant la matire. Ces atomes sontlhydrogne, une des composantes de leau, et lhlium, ce gaz lger dont on gonfle parfoisles ballons.

LUnivers, cest tout ce qui existe, du sol sur lequel on marche jusqu lair que lon respire, en passant par tout ce qui vit et nevit pas. Depuis le dbut des temps, les tres humains se sontdemand do venaient les astres qui illuminaient le ciel.Tous les peuples qui ont travers lhistoire ont invent deshistoires merveilleuses pour rpondre cette question.Au sicle dernier, les cosmologistes, des astronomesspcialiss dans lhistoire de lUnivers, ont proposune thorie pour expliquer sa naissance et sonvolution. Leur thorie sappelle le Big Bang.

La thorie du Big BangLa plupart des astronomes pensent quil y a environ 15 milliardsdannes, lUnivers tait plus petit quune tte dpingle. Toutelnergie emprisonne dans ce minuscule point aurait tlibre subitement au cours dune formidable explosion , lefameux Big Bang. Une sorte de boule dnergie extrmementchaude aurait alors pris de lexpansion toute allure. De petitesparticules de matire auraient commenc se former dans cetUnivers naissant, et sorganiser en toiles et en galaxies.Aujourdhui encore, lUnivers continue de stendre, comme unballon que lon gonfle.

0,000001 secondeLes toutes premires particules de matire, les minuscules quarks,commencent se former partir de lnergie du Big Bang. Les quarks sassemblent en protons et en neutrons.

Il tait une fois un universHISTOIRE DE LUNIVERS

11

1 milliard dannesUn peu partout dans lespace, lhydrogne etlhlium commencent sorganiser et former destoiles, puis des galaxies, comme la Voie lacte.

10,5 milliards dannesLe Soleil apparat dans un des bras de laVoie lacte, suivi de prs par son cortgede plantes. Le Systme solaire est n.

15 milliards dannesLUnivers, tel quon le connataujourdhui, avec ses milliards de galaxies remplies dtoiles.

Le grand boum !En 1931, labb Georges Lematre,

brillant astronome belge, fut le premier suggrer que lUnivers

avait t cr instantanment lors dune gigantesque explosion.

Cest le physicien anglais Fred Hoyle, farouche adversaire

de cette thorie dun grand boum ,qui inventa le terme Big Bang

pour se moquer ! Cet ternel sceptique croyait plutt

que lUnivers avait toujours tait l, tel quel.

Le destin de lUniversDepuis le premier instant, lUnivers a commenc prendre delexpansion et encore aujourdhui, ses galaxies ne cessent descarter les unes des autres. Jusqu tout rcemment, certainsastronomes pensaient que lUnivers arrterait un jour de grandiret se recroquevillerait sur lui-mme. Selon cette thorie, appelele grand crasement ou Big Crunch , les galaxies, alorsattires les unes sur les autres, entreraient en collision et sefondraient en un seul point. Aujourdhui, la plupart desastronomes croient plutt que lexpansion de lUnivers sepoursuivra toujours.

12

Mystrieuse matireEn plus de la matire ordinaire qui

compose les galaxies, les toiles, lesplantes et tout ce qui nous entoure, onretrouverait dans lespace un autre typede matire qui ne serait pas compos deneutrons, de protons et dlectrons. Cette

matire invisible est appele matiresombre . Mme si la plupart des

astronomes sentendent aujourdhui surlexistence de cette mystrieuse matire,on ignore toujours de quoi elle est faite !

Aux premiers jours de lUnivers, il ny avait rien : ni toiles, ni plantes, ni le moindre grain de poussire. Environ un milliard dannes plus tard,les toiles commencrent se former partir de la masse gazeuse quiconstituait alors le jeune Univers. Encore de nos jours, des toiles naissentpendant que dautres disparaissent. Toute la matire contenue danslUnivers est en constante transformation. Mais de quoi cette matirecosmique est-elle faite ? Vers lan 400 avant notre re, on croyait que toutce qui existait tait compos de quatre lments, soit le feu, lair, leau etla terre. Le philosophe grec Dmocrite pensait au contraire que la matiretait constitue dlments minuscules, quil baptisa atomes . Sesides avant-gardistes furent oublies jusqu ce que le chimiste anglaisJohn Dalton labore sa thorie atomique en 1803.

La vraie nature de lUniversHISTOIRE DE LUNIVERS

13

Les protons et lesneutrons formentle noyau, au cur

de latome. Les lectrons gravitentautour du noyau.

La gravitLa lgende raconte que le savant anglais Isaac Newton eut lidede la thorie de la gravit alors quil tait assis sous un pommier.En voyant tomber une pomme, il comprit que la force qui attiraitle fruit vers le sol devait tre la mme que celle qui attirait la Lunevers la Terre et la maintenait sur son orbite. Selon la Loi deNewton, tous les corps sattirent avec une force proportionnelle leur masse. Plus un corps est massif, cest--dire plus il contientde matire, plus son attraction est forte. De la mme faon, plusun objet est rapproch, plus la force dattraction quil exerce estleve. Cette force est responsable du mouvement des plantes,des toiles et des galaxies.

Selon la thorie atomique moderne, toute la matire se composedlments chimiques diffrents, et chacun de ces lments est

unique car il est constitu datomes diffrents. De plus, les atomessont forms de composantes plus petites : les particules

subatomiques. Les principales particules subatomiques sont les protons, les neutrons et les lectrons.

Atome

Noyau

AU COEUR DE LA MATIRE

Dautres galaxies ! Jusquau 20e sicle, les astronomestaient convaincus que lUnivers ne comptaitquune seule galaxie, soit la Voie lacte o noushabitons. Ils avaient observ des taches floues, baptises nbuleuses , dont ils ignoraient la nature. En 1924, lastronomeEdwin Hubble a dcouvert que ces taches taient en fait dautresgalaxies. Le brillant astronome venait de rvolutionner notreconception de lUnivers.

LUnivers compte environ 100 milliards de galaxies composes de gaz, de poussires et dtoiles. Les plus petites dentreelles sont formes de millions dtoiles, alors que les plusgrandes en comptent plusieurs centaines de milliards.Ces gigantesques les de matire cosmique ne sont pas disperses nimporte comment danslespace. Elles sont regroupes en vastesensembles de galaxies appels amas. Cesderniers sassemblent leur tour en superamas.Ces immenses formations ne remplissent pastotalement lespace. De vastes rgions videssparent les superamas de galaxies les uns desautres. Les tlescopes les plus puissants ontpermis de dcouvrir des millions de galaxies. Denombreuses autres restent encore trouver avant de pouvoir complter la carte de lUnivers.

14

Galaxies cannibales Certaines galaxies gantes sont si

immenses que les astronomes pensentquelles ont aval dautres galaxiesqui taient un jour situes proximit.Notre Voie lacte ferait partie de cesgalaxies cannibales ! On croit quelleenglobera avec le temps la galaxie du

Sagittaire, une petite galaxie nainesitue dans son voisinage.

Des myriades de galaxiesGALAXIES

15

Des galaxies de toutes les formesLes galaxies prsentent toutes sortes de formes. Comme

elles sont situes dnormes distances de nous,il faut un tlescope puissant pour pouvoir les

distinguer. On peut classer les galaxiesen trois catgories principales :

spirales, elliptiques et irrgulires.

Galaxies spiralesLes galaxies spirales regroupent des toiles detous les ges. Elles se reconnaissent facilement leurs bras disposs en spirale autour ducentre. Cette catgorie regroupe plusieurs desgrandes galaxies connues, telles que notreGalaxie, la Voie lacte, et sa voisine Andromde.

Galaxies elliptiquesLes galaxies elliptiques sont constitues devieilles toiles rouges. Certaines galaxieselliptiques sont aplaties comme des crpesalors que dautres sont plutt arrondies.

Galaxies irrguliresPlusieurs galaxies nont pas de forme particulire.Elle peuvent ressembler autant des soucoupesun peu tordues qu de drles de boules. On lesclasse dans la catgorie des galaxies irrgulires.

16

Du lait renvers !La Voie lacte a inspir beaucoup demythes aux peuples anciens. Pour les

Vikings, par exemple, elle formait un pontoffrant aux morts un passage jusquauciel. Le nom Voie lacte (qui signifie voie de lait ) nous vient des anciensGrecs qui croyaient lpoque que la

trane blanche tait du lait rpandu parle demi-dieu Hrakls (ou Hercule, chez

les Romains) alors quil tait bb.

Par nuit claire, loin des lumires des villes, on peut observer une largebande blanchtre qui traverse le ciel. Cette trane de lumire, cest lalueur des 200 300 milliards dtoiles lointaines qui composent notreGalaxie, la Voie lacte. Presque tout ce que lon observe dans le ciel, lil nu, appartient la Voie lacte. Comme toutes les galaxies, la ntrenest pas isole dans une rgion du cosmos. Elle fait partie dun amasappel le Groupe local, lui-mme situ dans le Superamas local. La Voielacte est une gigantesque galaxie spirale. Mme en voyageant lavitesse de la lumire, soit 300 000 kilomtres par seconde, il faudrait 100 000 ans pour la traverser dun bout lautre !

Dans les bras de la GalaxieVOIE LACTE

17

Nos voisines galactiquesLa Voie lacte fait partie du Groupe local, un amasform denviron 36 galaxies. Si lon ne tient pascompte des galaxies naines, nos voisines les plusproches sont le Grand Nuage de Magellan, le PetitNuage de Magellan et la galaxie dAndromde. LeSuperamas local comprend le Groupe local, auquelnous appartenons, ainsi que plusieurs autres amas.Le plus important, lAmas de la Vierge, est constitudenviron 1 million de galaxies.

Vue du dessus, notre Galaxie a la forme dune gigantesque spirale constitue de plusieurs bras normes disposs autour dun centre. Les bras portent des milliards dtoiles de tous les ges, des nuages de gaz et des

poussires. Au centre se trouve le bulbe, une sorte de renflement compos dtoiles rouges gantes et de grandsnuages de gaz. De profil, la Voie lacte ressemble plutt un uf au miroir. Le jaune est le bulbe central et le

blanc , les bras. Autour de luf se trouve le halo, une enveloppe constitue de gaz et dtoiles trs anciennes.

Bras de Perse

Halo

Bras du Centaure

Bras du Sagittaire

Bras dOrion Bras du Cygne

Bulbe

Notre Systme solaire

FORME DE LA GALAXIE

Il y a 4,6 milliards dannes seformait dans un des bras spirauxde la Voie lacte une petite toilejauntre, notre Soleil. Le Soleilnest quune des centaines demilliards dtoiles qui brillent dans lUnivers. Ces petits pointslumineux sont en fait degigantesques fournaisesproduisant dnormes quantits delumire et de chaleur. Nous avonsmaintenant une bonne ide de lafaon dont les toiles naissent,vivent et meurent. Nous savonsque les plus petites dentre ellesfinissent par steindre toutdoucement alors que les plusmassives terminent leur vie dansune explosion spectaculaire.

Les astres de lumire

La fournaise solaireComme les autres toiles, le Soleil est une norme boule de gazbrlants. Ces gaz sont principalement de lhydrogne et de lhlium. Aucur du Soleil, o la temprature est la plus leve, des ractionsnuclaires se produisent constamment. Les atomes dhydrognesubissent une pression et une temprature si leves quils se collentles uns aux autres et se transforment en hlium. Chaque seconde, plusde 600 millions de tonnes dhydrogne sont ainsi converties en hlium.Ce phnomne, appel fusion nuclaire, produit normmentdnergie. Cette nergie met environ un million dannes se dplacerjusqu la surface du Soleil, o elle est dgage sous forme de chaleuret de lumire.

20

Poids lourdLe Soleil est de loin le corps le

plus imposant du Systme solaire. Sil tait vide, il pourrait contenir

plus dun million de plantes de la taille de la Terre. elle

seule, notre toile contient 99,8 % de la masse totale du Systme solaire ! Mme Jupiter, la plus grosse des huit plantes, parat

minuscule ses cts !

Le Soleil est une toile, comme les milliers dautres points lumineux quenous voyons scintiller dans le ciel nocturne. Sil parat gigantesque, cestque contrairement aux autres toiles, il est situ trs prs de nous. NotreSoleil est en fait une toile jauntre de taille moyenne, tout fait ordinaire.Sil nous semble unique, cest parce quil est notre toile, celle qui nousclaire et nous rchauffe. Sans sa prcieuse nergie, notre plante seraitune boule froide, sombre et sans vie. Comme toutes les toiles, le Soleilfinira un jour par steindre. Il ny a pourtant pas lieu de sinquiter Il nest rendu qu la moiti de sa vie et devrait continuer dclairer et de rchauffer la Terre pendant encore cinq milliards dannes !

Une toile parmi tant dautresSOLEIL

21

Le noyauLnergie solaire est produite au cur du Soleil, l o la tempratureatteint 15 000 000 C. Cest dans le noyau qua lieu la fusion nuclaire qui libre une somme

phnomnale dnergie.

La chromosphreLa chromosphre est une

fine couche de gaz situe au-dessus de la

photosphre. Elle forme,avec la couronne,

latmosphre solaire.

La couronneLa couronne est une couche de gaz situe au-dessus de lachromosphre. Cest la couche

solaire la plus externe. Elle stendsur des millions de kilomtres autour

du Soleil. Avec la chromosphre, la couronne est visible uniquement

durant une clipse solaire, lorsque lasurface du Soleil est compltement

cache derrire la Lune.

La zone de convectionLa zone de convection transporte

lnergie juste au-dessous de lasurface du Soleil.

La zone radiativeLnergie quitte le noyau et remonte

lentement dans la zone radiative. Il luifaudra environ un million dannes

pour atteindre la surface du Soleil.

La photosphreLa photosphre est la surface visible

du Soleil, celle qui met la lumire. La lumire solaire met ensuite 8 minutes atteindre la Terre.

Si les astronomes nont jamais pu observer lintrieur du Soleil, ils ont malgr tout russi dterminer sa structure en tudiant sa surface et les gaz qui lentourent. Ainsi, notre toile est constitue des couches suivantes :

STRUCTURE DU SOLEIL

22

Tempte solaireLactivit solaire est parfois si intense quele vent solaire se transforme en vritabletempte ! Les rpercussions se font alors

sentir sur lensemble de notre plante. Le 13 mars 1989, une tempte solairegigantesque a provoqu des pannes

lectriques majeures et de nombreusesperturbations dans les communicationsradiophoniques lchelle de la plante.

De magnifiques aurores borales,habituellement limites aux rgionsnordiques, ont pu tre admires du

Canada jusquau Mexique !

La surface du Soleil est loin dtre une mer tranquille. De gigantesquesjets de gaz chauds, appels protubrances, sy forment rgulirement.Les protubrances peuvent atteindre des milliers de kilomtres dehauteur. En slevant dans lespace, elles refroidissent et apparaissentalors sous la forme de zones plus sombres appeles taches solaires. Deplus, un flot de particules trs excites schappe en permanence duSoleil une vitesse denviron 500 kilomtres par seconde. Cest le ventsolaire. Tous les 11 ans, notre toile passe par une priode dactivitsolaire intense durant laquelle le vent solaire sintensifie et le nombrede protubrances et de taches augmente. Puis, lactivit solaire diminueet notre toile redevient plus calme. Lactivit solaire est responsable denombreux phnomnes, dont les magnifiques aurores colores quiembrasent le ciel nocturne des rgions polaires.

Les phnomnes solairesSOLEIL

23

Ombre de la Lune

Des rideaux de lumireEn filant dans lespace, les particules du vent solaire bombardent tout surleur passage. Sur la Lune, par exemple, elles ont rduit les rochers en finepoussire. Heureusement, la Terre est bien protge par son atmosphre.En plus dtre enveloppe dune couche de gaz, notre plante est entouredun norme champ magntique qui agit comme un bouclier. Malgr tout,certaines particules du vent solaire arrivent se faufiler au-dessus desples Nord et Sud qui les attirent, tels deux aimants. En pntrant danslatmosphre terrestre, ces particules provoquent de superbesphnomnes lumineux et colors. Ce sont les aurores polaires,appeles aurores borales dans lhmisphre Nord et auroresaustrales dans lhmisphre Sud.

Une clipse de Soleil survient lorsque, vue de la Terre, la Lune passe devant notre toile. Lorsque la Lune est place exactement entre la Terre et le Soleil et le masque

entirement, son ombre plonge une partie de la plante dans lobscurit complte. Cestalors la nuit en plein jour ! Les clipses solaires totales sont des phnomnes assez rares ;

on en observe seulement quelques-unes par sicle un endroit donn.

TerreLune

Soleil

LA NUIT EN PLEIN JOUR

24

3. Ltoile adulteLtoile passe presque toute sonexistence briller en continuantde transformer tranquillementson hydrogne en hlium.

2. La jeune toileLorsque la temprature au cur de la nbuleuse est suffisammentleve, les gaz entament leurtransformation. Lhydrogne estconverti en hlium et la jeune toilecommence briller.

1. La nbuleuse lintrieur de la nbuleuse, les gaz et les poussires secontractent sur eux-mmes. Le centre de la nbuleusedevient alors trs chaud.

Vie et mort des toilesLes toiles naissent dans lesnbuleuses, dimmenses nuagescosmiques composs de gaz et depoussires. Les scientifiques surnommentles nbuleuses pouponnires dtoiles . Lesprincipales tapes de lvolution dune toile moyenne,comme notre Soleil, sont illustres ici.

Il existe probablement autant dtoiles dans lUnivers que de grains desable sur toutes les plages du monde. Dans notre galaxie, la Voie lacte,elles sont plus de 200 milliards. Parmi ces toiles, environ 6 000 peuventtre vues de la Terre lil nu, 3 000 dans lhmisphre Nord et 3 000dans lhmisphre Sud. Les toiles sont de gigantesques boules de gazbrlants. Tout comme notre Soleil, elles transforment les gaz qui lescomposent et produisent ainsi normment dnergie. Cette nergieschappe, entre autres, sous forme de lumire. Cest ce qui fait brillerles toiles. Un peu comme les humains, les toiles naissent, vieillissentet meurent. Mais contrairement nous, leur esprance de vie atteint desmilliards dannes !

Le fabuleux destin des toiles TOILES

25

4. La gante rougeAu bout de milliards dannes,lorsque ltoile a puis lhydrognede son cur, elle enfle et devient de 50 100 fois plus grande. Cestune gante rouge.

Poussires dtoilesEn explosant en supernova, ltoile

massive rejette dans lespace toute lamatire dont elle tait constitue. Cettematire se retrouve incorpore aux gaz

et aux poussires qui forment unenbuleuse, comme celle qui a donn

naissance notre Soleil. Ainsi, lesplantes, les animaux, les montagnes, lesobjets et mme lair que nous respironssont composs dlments minuscules

provenant dtoiles disparues

Supernova et trou noirContrairement aux toiles moyennes, comme le Soleil, quisteignent doucement, les toiles massives connaissentune fin spectaculaire. Elles terminent leur vie dans uneexplosion gigantesque appele supernova. Aprs unesupernova, une toile massive peut scraser sur elle-mmepour former un trou noir, une rgion de lespaceextrmement dense et invisible. Un trou noir exerce uneforce dattraction spectaculaire. Tel un gigantesqueaspirateur cosmique, il engloutit jamais tout corps clestequi le frle. Rien ne lui chappe : ni les gaz, ni les poussiresni mme la lumire !

5. La nbuleuse plantaireAvec le temps, les couchesexternes de la gante rouge se dtachent et se dispersentdans lespace. Elles formentalors une nbuleuse plantaire.

6. La naine blancheLe noyau de la vieille toile se contracte et rapetisse.Ltoile devient alors une naine blanche qui steint doucement.

7. La naine noireLtoile teinte est un astre mort appel nainenoire. Celle-ci est trop froide pour briller.

26

Au premier coup dil, toutes les toiles se ressemblent. Pourtant, ellesdiffrent autant par leur brillance que par leur taille ou leur couleur. Si nous pouvions voyager dans lespace et nous approcher des toiles, nousconstaterions quil en existe des jaunes, comme notre Soleil, ainsi que des rouges, des bleues, des blanches et des orange. On verrait galementquil y en a de diffrentes grosseurs et que certaines sont trs brillantesalors que dautres ont moins dclat. Si nous avons de la difficult diffrencier les toiles qui scintillent dans le ciel de la Terre, cestquelles sont situes des distances inimaginables. Elles sont si loignes que mme avec des tlescopes puissants, lesastronomes sont incapables dobserver leur surface. En revanche, ils peuvent dduire leur position, leurcomposition chimique, leur temprature et mmela vitesse de leur dplacement partir de lalumire quelles mettent.

Des toiles de toutes sortesTOILES

27

Lanne-lumireMme les toiles les plus proches sont situes plusieurs milliers de milliards de kilomtres de la Terre. Pour calculer ces distancesinoues, les astronomes ont cr une unit spciale : lanne-lumire.Lanne-lumire correspond la distance parcourue par la lumire enune anne. En voyageant la vitesse de 300 000 km/s, la lumire russitainsi franchir une distance de prs de 10 000 milliards de kilomtresen une anne. Une toile situe 1 anne-lumire de la Terre se trouvedonc environ 10 000 milliards de kilomtres de nous.

Voisine stellaireAprs le Soleil, Proxima du Centaure

est ltoile la plus proche de la Terre. Comme elle est situe

4,2 annes-lumire (environ 42 000 milliards de km), il nous faudrait

plus de 8 millions dannes pour latteindre mme en voyageant jour et nuit bord dun vaisseau spatial filant

600 km/h. Les voyages vers les toiles ne sont donc pas pour demain !

Spica

Achernar

Sirius A

Le Soleil

Aldbaran

61 Cygni

Btelgeuse

plus de 30 000 C

environ 20 000 C

environ 10 000 C

environ 5 500 C

environ 4 000 C

environ 3 500 C

environ 3 000 C

Catgories

Exemples dtoiles Tempratures

Il existe plusieurs faons de classifier les toiles. Lunedelles regroupe les toiles en sept catgories selon leur

couleur et leur temprature. Les toiles bleues sont les plus chaudes et les toiles rouges, les plus froides.

LA COULEUR DES TOILES

Le Soleil est entour dun cortgede huit fascinantes plantes. Tous sous lemprise de sa forcedattraction, ces astres voyagentensemble dans lUnivers. Aprsnous avoir fait dcouvrir lespaysages insouponns deplusieurs lunes et plantes, les sondes spatiales poursuiventleur exploration et continuent de nous en apprendre sur lesplantes naines, les comtes, les astrodes et dautres objetsclestes du Systme solaire.Mme sils nous semblentfamiliers, ces astres encoremystrieux commencent peine nous rvler leurs secrets.

Notre petit coin dUnivers

30

Le Systme solaire est notre petit coin dUnivers. Il est form dune toilecentrale, le Soleil, et de tout ce qui tourne autour : 8 plantes, 3 plantesnaines, plus de 160 lunes, prs dun million dastrodes, des millions decomtes, des milliards de cailloux, de la poussire cosmique et des gaz. Notretoile est le plus gros objet du Systme solaire. Sa masse imposante lui donneune norme force dattraction qui maintient les plantes et les plantes nainesdans son voisinage et les force tourner autour delle. Le Soleil attire mme lalointaine plante naine, ris, situe plus de 9 milliards de kilomtres de lui !Les huit plantes voyagent ainsi autour de notre toile en suivant unetrajectoire elliptique, cest--dire en forme dovale. On appelle cette trajectoirelorbite. Durant leur course autour du Soleil, la plupart des plantes ne sedplacent pas seules. Une ou plusieurs lunes leur tiennent compagnie.

Le cortge solaireSYSTME SOLAIRE

31

Soleil Plante

Rotation

Rvolution

Axe

DES PLANTES EN MOUVEMENT

Les plantes se dplacent dans lespace en tournant autour duSoleil. Ce mouvement est appel rvolution. Une rvolution

complte dune plante autour du Soleil correspond son anne. En voyageant ainsi autour du Soleil, les plantes tournent comme

des toupies autour dun axe, une sorte de tige imaginaire qui les traverse de part en part. Ce mouvement est la rotation. Une rotation complte correspond la journe de la plante.

Des plantes parmiles toiles

De la Terre, on peut voir lil nu cinq plantes : Mercure, Vnus,

Mars, Jupiter et Saturne. Ellesressemblent premire vue toutes

les toiles qui les entourent. Lespremiers astronomes avaientcependant remarqu que ces points lumineux changeaient de position, de mois en mois,

contrairement aux autres toiles quisemblaient fixes. Ils les ont donc

nommes plantes , un mot quisignifie en grec astres errants .

Les plantesPour tre une plante, un corps cleste doit rpondre quatre conditions. Il ne doit pas treune toile, il doit tourner autour du Soleil, il doit possder une masse suffisante pour lui confrerune forme presque sphrique et sa masse doit tre assez importante pour lui permettre dexpulserou dattirer les corps qui se trouvent proximit. Les plantes sont classes selon leurcomposition en deux groupes : les plantes rocheuses et les plantes gazeuses. Comme leurnom lindique, les plantes rocheuses sont principalement formes de roches. Elles comptentdans leurs rangs Mercure, Vnus, la Terre et Mars. Les plantes rocheuses sont les plus prochesdu Soleil. On les qualifie aussi de plantes telluriques. Elles sont spares des quatre plantessuivantes par la ceinture dastrodes. Contrairement aux petites plantes rocheuses quiprsentent toutes une surface solide, les plantes gazeuses, aussi appeles plantes joviennes,sont des boules de gaz gantes. Elles regroupent Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Voir activit p. 312

32

Des photos de Mercure ce jour, Mariner 10 est la seule sondespatiale avoir visit Mercure. En mars1974, lappareil a survol la plante moins de 700 km de sa surface et pris desmilliers de clichs dune de ses faces. Sonautre face devrait tre photographie parla sonde Messenger Mercury Orbiter partir de 2008.

La plante Mercure est la plus proche voisine du Soleil. Comme elle est situe trs prs de notre toile, elle ne met que 88 jours en faire letour. Cest en voyant ce petit astre filer toute allure dans le ciel que lesanciens Romains ont eu lide de lui donner le nom de leur messagerdes dieux.Par contre, la petite plante tourne sur elle-mme trslentement : une journe sur Mercure quivaut presque six moisterrestres ! Mercure est la plus petite plante du Systme solaire. Elle est de taille trs semblable la Lune, avec qui elle partage dautressimilarits. Comme notre satellite naturel, Mercure est dpourvuedatmosphre et possde un sol poussireux cribl de milliers de cratres.Le plus grand de ses cratres, le bassin Caloris, mesure plus de 1 300 kilomtres de diamtre, soit le tiers de la largeur des tats-Unis !

La petite voisine du SoleilMERCURE

Observer MercureDes cinq plantes visibles depuis la Terre, Mercureest la plus difficile observer. Mme avec depuissants tlescopes, la petite Mercure nest pasvisible la nuit. Comme elle se trouve trs proche duSoleil, elle disparat du ciel presque en mme tempsque notre toile. On ne peut ainsi l'observer que lesoir, peu aprs le coucher du Soleil, ou laube,alors qu'elle se trouve tout prs de l'horizon.

33

Le plus grand cartde temprature !

Sans atmosphre, Mercure nest pas protge des cuisants rayons

solaires. Labsence dune enveloppe de gaz protectrice lempche

aussi de maintenir sa surface unepartie de la chaleur du Soleil, la

tombe de la nuit. Rsultat : le jour latemprature grimpe jusqu' 425 C etdurant la nuit, elle descend jusqu'175 C. Cest lendroit du Systme

solaire o l'on retrouve le plus grandcart de temprature.

34

Des photos de Vnus ce jour, pas moins d'une vingtaine de sondes spatiales ont approch Vnus.Les premiers engins en orbite autour de notre voisine n'avaient pas russi photographier sa surface constamment masque par d'pais nuages. En 1994,la sonde amricaine Magellan a dvoil le paysage de Vnus en dtails.quipe dun puissant radar capable de traverser la dense atmosphre deVnus, la sonde a balay la surface de la plante de ses ondes. En mesurantle temps pris par les ondes radar pour se rflchir la surface de Vnus etrevenir la sonde, les astronomes ont pu recrer le relief de la plante. Lacarte reconstitue par ordinateur rvle de vastes plaines domines par deuxcontinents et de gigantesques volcans. Avec ses 8 km de hauteur, le plus granddentre eux, le Maat Mons, est presque aussi lev que l'Everest.

Aprs la Lune, Vnus est lastre le plus brillant du ciel. Les anciensastronomes lavaient dailleurs prise pour une toile scintillante et lavaientbaptise toile du matin , toile du soir ou toile du Berger , selonle moment du jour o elle devenait visible. Cette toile est la premire apparatre au coucher du Soleil et la dernire disparatre le matin. Vnus est la deuxime plante partir du Soleil. On a longtemps considrcette voisine de la Terre comme sa jumelle. De taille semblable notreplante, Vnus est aussi une plante rocheuse entoure dune atmosphrenuageuse. Mais la comparaison sarrte l ! Lenvironnement de Vnus esttrs hostile : il y rgne une chaleur intense, une pression crasante, son air estirrespirable et ses nuages contiennent des gouttelettes dacide. Lespremires sondes qui lont visite ont littralement fondu sur place !

La voisine de la TerreVNUS

35

La couche de nuages rflchit la plupart des rayons du Soleil.

Une partie des rayons solaires traverse lesnuages et rchauffe la surface de la plante.

Lenveloppe gazeuseempche la chaleur deschapper dans lespace.

La journe pluslongue que lanne !

Vnus met 225 jours terrestres compltersa course autour du Soleil. Cest lanne

vnusienne. La plante voyage ainsi danslespace tout en tournant sur elle-mme.

Comme elle prend 243 jours terrestres poureffectuer une rotation complte, sa journe

est plus longue que son anne !

Vnus est entoure de plusieurs couches de nuages qui atteignent prs de 90 km dpaisseur.Cette enveloppe nuageuse agit comme un miroir qui rflchit la plupart des rayons du Soleil.

Cest ce qui rend la plante si brillante. Malgr lpaisseur des nuages, une partie de la chaleur du Soleil russit atteindre la surface de la plante o elle reste emprisonne. La chaleur fait ainsi grimper la temprature comme dans une serre. Cest cause de cet effet de serre que

notre voisine est la plante la plus chaude du Systme solaire, avec ses 480 C.

LA PLANTE-SERRE

Comme Mercure, Vnus et Mars, la Terre est une plante rocheuse. Elle estcependant plus active que ses voisines ! Avec Io, une des lunes de Jupiter, elle est le seul endroit connu du Systme solaire o se trouvent des volcans en activit. La plus grosse plante rocheuse est unique bien dautres gards :elle est la seule plante possder de l'eau liquide en abondance, offrir uneatmosphre protectrice, riche en oxygne, et abriter la vie ! La Terre est laseule plante du Systme solaire qui na pas reu le nom dune divinitgrecque ou romaine. Son nom nous vient du latin terra qui signifie le globe terrestre, la terre ou le sol . Mais notre plante auraittrs bien pu sappeler Ocan ! En effet, les mers et les ocansrecouvrent plus des deux tiers de sa surface. La plantebleue accomplit son voyage annuel autour du Soleil en compagnie dun gros satellitenaturel, la Lune.

Fentre ouverte sur la TerreSur cette vue, prise partir des fentres arrirede la navette spatiale, notre plante apparatcomme une belle bille marbre flottant dans lenoir de lespace. Le bleu qui domine correspondaux vastes ocans, le blanc aux nuages, et lebrun et le vert sont les continents.

36

Une plante en perptuelle transformationQuand la Terre est ne, il y a 4,6 milliards dannes, elletait une grosse boule de roches fondues. La jeuneplante sest refroidie graduellement et sa crote sestdurcie. Sous limpact de mtorites, la nouvelle crotea vite t marque de nombreux cratres. Au fil dutemps, le vent et la pluie ont graduellement effac laplupart de ces cicatrices. Par ce mme processus,appel rosion, les rivires ont creus des valles et lesvagues des ocans ont faonn les rivages. Encore denos jours, lrosion ne cesse duser les roches et demodifier peu peu laspect de la plante. De plus, destremblements de terre et des volcans contribuent modeler les paysages terrestres.

Lexceptionnelle plante bleueTERRE

AU COEUR DE LA TERRE

La Terre est principalement forme de fer, doxygne et de silice, un lment que lon retrouve dans le sable. Mais ces divers matriaux ne sont pas mlangs de faon uniforme travers lpaisseur du globe. Les spcialistes ont

pu dterminer que la plante tait constitue de plusieurs couches principales en tudiant la faon dont les ondessismiques, ces vibrations qui accompagnent les tremblements de terre, se propagent dans le sol.

Le noyau interneTout au centre de la plante se trouve un noyau solide

contenant principalement du fer. Ce noyau est presque aussi chaud que la surface du Soleil !

Ronde ou arrondie ?Il y a plus de 2 300 ans, le philosophe

grec Aristote a prouv que la Terre tait ronde en dmontrant,

entre autres, comment l'ombre de la Terre tait toujours

parfaitement circulaire lors des clipses de Lune. On saitmaintenant que la Terre n'est

pas parfaitement ronde. Elle estlgrement aplatie aux ples,

une forme que les scientifiquesappellent un gode.

37

Le noyau externeLe noyau externe, beaucoup moins chaud que le noyau interne, est surtout form de deux mtaux fondus, le fer et le nickel. Les

mouvements de ces mtaux liquides produisent un puissantchamp magntique, facile dtecter laide dune boussole.

Lcorce terrestreLcorce terrestre, ou crote, est la mince couche solide forme de roches

et de minraux qui forme le fond des ocans et les continents. Lcorce estconstitue dune douzaine de plaques, appeles plaques tectoniques, qui flottent sur le

manteau. Pousses par la chaleur du manteau, comme un couvercle sur une casserole deaubouillante, les plaques bougent constamment et entranent avec elles ocans et continents.

Les volcans et les tremblements de terre surviennent aux frontires de ces plaques.

Le manteauAu-del du noyau se trouve le manteau, compos de roches fondues. Cettecouche est agite de mouvements qui transportent la chaleur interne vers la

surface. On distingue parfois le manteau infrieur du manteau suprieur.

Le jour et la nuitChaque jour, nous voyons le Soleil se lever lest, traverser leciel puis se coucher louest.Ce mouvement du Soleil dans leciel nest quapparent car cest laTerre qui bouge ! Elle effectue untour complet sur elle-mme enpresque 24 heures. cause de cemouvement de rotation, toutes sesrgions sont claires puis plongesdans lombre tour de rle. Il fait jour sur le ct clair par notretoile, et nuit sur l'autre.

38

Comme un norme vaisseau spatial ayant son bord un quipage formdhumains, danimaux, de plantes et dune multitude dtres vivantsminuscules, la Terre fonce dans lespace plus de 100 000 kilomtres lheure ! Heureusement, nous ne ressentons pas ce mouvementvertigineux puisque tout sur la plante bouge la mmevitesse ! La Terre effectue une rvolution autourdu Soleil en 365,25 jours. Cest au cours dece voyage que les quatre saisonsmarquant lanne terrestre sesuccdent. Comme toutes lesplantes du Systme solaire,la ntre tourne aussi sur elle-mme. Ce mouvementde rotation lui prend environ 24 heures. Ilexplique lalternance du jour et de la nuit.

La Terre en mouvementTERRE

39

Des journes qui sallongent!

Les scientifiques ont calcul que la rotation de la Terre tait ralentiedune seconde tous les 50 000 ans.

Dans 5 milliards d'annes, une journe terrestre comptera donc

48 heures au lieu de 24 !

Le phnomne des saisons est d la quantit dnergie solaire reue par une rgion un certain moment de lanne.Puisque la Terre tourne autour du Soleil en tant lgrement penche sur le ct, certaines de ses rgions reoivent plusdnergie sous forme de lumire et de chaleur que dautres. Les rayons du Soleil frappent directement lquateur de la

Terre, et cette rgion centrale est la plus chaude. Plus on sloigne de lquateur, plus les rayons frappent la Terre en biais,donc moins directement, et plus la temprature se rafrachit. Quand le ple Nord est inclin vers le Soleil, cest lt dans

lhmisphre Nord et lhiver dans le Sud. Quand le ple Sud est inclin vers le Soleil, cest linverse.

LE CYCLE DES SAISONS

Printemps dans lhmisphre Nord

Hiver danslhmisphre Nord

Automne dans lhmisphre Nord

Soleil

Orbite de la Terre

t dans lhmisphre Nord

quateur

40

Vue de la Terre, Mars apparat comme une toile rougetre. Cestprobablement cause de cette coloration qui leur rappelait le sangrpandu sur les champs de bataille que les anciens Romains ont donn cette plante le nom de leur dieu de la guerre. Mars a toujours intrigu leshumains. Mme si elle est deux fois plus petite que la Terre, elle est laplante qui lui ressemble le plus : elle possde des journes de 24 heures,des calottes de glace aux ples, une atmosphre et quatre saisons. Mais la plante rouge nest pas un endroit accueillant pour autant ! Sa surface est souvent balaye par de fortes temptes de poussire et en hiver, satemprature peut descendre jusqu 170 C. Les conditions actuelles que

lon retrouve sur Mars ne sont pas favorables la vie, mais denombreux scientifiques croient quelles ont pu ltre

dans le pass. Enfin, Mars est accompagnede deux lunes durant son pripleautour du Soleil : Phobos et lapetite Deimos.

Un relief vertigineuxMars prsente un relief trs diversifi marqu pard'immenses canyons et des volcans gigantesques,aujourdhui teints. La plante rouge abrite en fait leplus grand volcan du Systme solaire. Avec unealtitude de prs de 26 km, le mont Olympus est trois foisplus lev que le mont Everest, la plus haute montagneterrestre. Mars possde aussi le plus grand descanyons. Facilement visible de lespace, le VallesMarineris est 10 fois plus long que le Grand Canyon enArizona, aux tats-Unis.

La fascinante plante rougeMARS

41

Explorer Mars part Vnus, aucune plante n'a t plus explore que Mars. En 1997, Sojourner,le petit vhicule robotis de la sonde Pathfinder, a analys la composition du solmartien pendant trois mois. Il a, entre autres, dcouvert que certaines rochesmartiennes ressemblaient certaines roches terrestres formes dans desendroits o se trouvait jadis de leau, et quil ny avait pas de vie surMars. En 2004, les sondes Spirit et Opportunity ont continu defouiller le sous-sol martien. Elles ont trouv des preuvessupplmentaires confirmant quune grande quantitdeau liquide stait dj trouve sur cette plante,mais toujours pas de traces de vie. On esprey envoyer des astronautes d'ici 2030.

Une plante rouilleMars est une plante rouille !

Leau liquide qui existait sur la planteil y a trs longtemps a peu peu

transform le fer de ses roches enrouille. Cest donc la rouille qui donne la plante rouge sa belle coloration.

Aussi, des poussires rougessouleves du sol lors des frquentes

temptes donnent au ciel martien son unique teinte rose.

La Grande Tache rougeLatmosphre de Jupiter est agite par plus de 1 000 tourbillons

de nuages comparables aux ouragans terrestres. Le plus clbre et le plus grand de ces ouragans est la Grande Tache rouge, bien

visible sur toutes les photos de la belle plante marbre. Cettegigantesque tempte, qui dure depuis plus de 300 ans, stend en

moyenne sur 40 000 km de largeur, soit trois fois la taille de la Terre.

Une toile manqueJupiter est une plante compose

principalement des mmes gaz que leSoleil. Les ractions de fusion nuclairequi font briller les toiles auraient pu se

produire au cur de Jupiter si la planteavait t environ 80 fois plus massive,

cest--dire si elle avait contenu une plusgrande quantit de gaz. Il sen est doncfallu de peu que la reine des plantes

gantes devienne une toile !

42

Jupiter est la premire des quatre plantes gazeuses partir du Soleil. Elle est aussi la plus grosse dentre elles. La gante est en fait si volumineuse quelle pourrait contenir 1400 fois la Terre ! En plusdtre la plus grosse plante du Systme solaire, Jupiter est aussi cellequi est entoure du plus grand nombre de satellites naturels : jusqumaintenant, pas moins de 63 lunes ont t repres autour delle. Ainsientoure de ses satellites, la gante ressemble un Soleil trnant aucentre dun vritable systme solaire ! La cinquime plante est aussitrs loigne. Mme si les reprsentations du Systme solaire lamontrent souvent tout prs de Mars, il nen est rien. La distance quispare Jupiter de sa voisine est plus de deux fois suprieure celle qui spare Mars du Soleil. Pioneer 1, la premire sonde spatiale lavoir visite, a mis 21 mois pour s'y rendre !

La reine des gantesJUPITER

IoIo est le satellite galilen situ leplus prs de Jupiter. Cette lune sedistingue par sa grande activitvolcanique, 100 fois plus leveque celle de la Terre. Sur Io, lesvolcans crachent des jets de gazatteignant plus de 250 km dehauteur. Ce gaz est le soufre, unesubstance jauntre qui donne Iosa coloration trs particulire.

Plus de 60 satellites !Les quatre plus gros satellites naturels de Jupiter ont t dcouverts parlastronome italien Galile en 1610, peu de temps aprs linvention de la lunetteastronomique. On les a baptiss satellites galilens en lhonneur du clbresavant. La taille de ces lunes se compare celle des petites plantes nainescomme Pluton et ris. Depuis, on a dcouvert autour de Jupiter 59 autres lunes,de mme que trois anneaux trs fins constitus de particules de poussire.

EuropeEurope prsente une surfacecouverte dune fine couche deglace craquele. Cette glacerecouvre peut-tre un ocan deauliquide. Certains astronomescroient quune forme de vie trsprimitive, comme des bactries,pourrait sy trouver.

GanymdeLe plus gros des satellites deJupiter est aussi le plus gros de tout le Systme solaire. La lune Ganymde est mme plus grosse que Mercure ! Sasurface est couverte de glace et creuse de cratres.

CallistoCallisto prsente une surfacepresque entirement crible decratres. Un ocan sal se cachepeut-tre sous sa crote glace.

Des nuages agitsLa surface gazeuse de Jupiter est continuellement cache sous plusieurscouches de nuages. La gante tourne sur elle-mme prs de 45 000 km/h.Malgr sa taille norme, elle accomplit ainsi une rotation complte en moinsde 10 heures. Ce mouvement de rotation rapide force les nuages former desbandes horizontales. Dans chaque bande, des vents puissants soufflent dansdes directions opposes. La bande nuageuse qui ceinture Jupiter estparticulirement agite. Ses vents violents peuvent atteindre 650 km/h ! Lescouleurs des bandes nuageuses varient selon les gaz quelles contiennent.

43

44

La superbe Saturne doit sa renomme ses anneaux, les plus beaux et lesplus brillants du Systme solaire. Sous son magnifique ornement, la deuximeplus grosse plante gazeuse ressemble beaucoup Jupiter. Tout comme sagante voisine, Saturne est entoure d'une atmosphre trs venteuse et denuages organiss en bandes horizontales. Dans la bande nuageuse ceinturantla plante, des vents soufflent plus de 1600 kilomtres lheure, soit troisfois plus vite que sur Jupiter. La superbe plante anneaux doit sa couleurjaune caramel une brume dammoniac, un gaz qui rgne au-dessus de sesnuages. Comme toutes les plantes gazeuses, Saturne effectue son pripleautour du Soleil en compagnie de nombreux satellites naturels.

Plus de 50 satellitesSaturne compte ce jour au moins 56 satellites naturels. Certainsdentre eux ont plusieurs milliers de kilomtres de diamtre, alors quedautres mesurent peine 20 km. Titan est le plus gros satellite de laplante. Le deuxime plus gros est Rha et le troisime est Japet.

La magnifique planteSATURNE

TitanTitan est le seul satellite naturel duSystme solaire qui possde uneatmosphre paisse, semblable celle de la jeune Terre. Des nuagesorange empchent de distinguersa surface.

JapetJapet prsente une surface trscontraste; la partie claire est formede glace, tandis que la partie sombreest faite de matire inconnue.

La plante qui flotte Saturne possde une trs faible densit,ce qui signifie quelle contient trs peude matire pour sa grande taille. Mmesi elle contient du fer et de la roche en

son centre, la plante est surtoutconstitue de gaz trs lgers. Saturne

est en fait la moins dense de toutes les plantes ! Elle est si lgre quelle

pourrait flotter sur leau. Encore faudrait-il trouver un ocan

suffisamment grand !

45

Des milliers danneaux Trois des anneaux de Saturne sont visibles de la Terre. Les sondes spatialesqui ont approch la plante en ont dcouvert quatre autres. Grce aux sondesamricaines Voyager 1 et 2, on sait maintenant que chacun des sept anneauxprincipaux est en fait constitu de milliers d'anneaux minuscules. Ces anneletssont leur tour composs de milliards de morceaux de glace et de pierraillede diffrentes tailles. Certains astronomes croient que ces morceaux sont desrestes de satellites clats ou de comtes captures par lattraction de laplante. Les clbres anneaux ont une largeur de plus de 300 000 km, soit unpeu moins que la distance sparant la Terre de la Lune.

Des satellites glacs Uranus compte ce jour au moins 27 satellites naturels. La majoritdentre eux portent des noms tirs de pices de thtre de lauteurWilliam Shakespeare. Par exemple, les lunes Sycorax et Saliba,dcouvertes en 1997, ont t baptises daprs deux personnagesde la pice La Tempte. Tous les satellites dUranus sont faits dunmlange de roches et de glace. La surface particulire deMiranda ( gauche) en fait un des satellites les plus intressantsde la plante. Certains astronomes croient que le satelliteaurait peu peu recoll ses morceaux la suite dunecollision avec une mtorite ou un gros astrode.

46

Uranus est la seule plante qui se dplace dans lespace en roulantsur le ct comme une balle au lieu de tourner sur elle-mme commeune toupie ! Les astronomes pensent quil y a trs longtemps, Uranusaurait t renverse sur le ct par un astre. Certains croient mmeque ses anneaux et ses satellites se seraient forms partir des dbrisde cette collision. Nous connaissons en fait bien peu de choses surcette lointaine plante gazeuse. Lunique visite de la sonde Voyager 2,en 1986, a mesur au sommet de ses nuages une temprature glacialede 210 C ! Des traces dun gaz, le mthane, ont aussi t dtectesdans son atmosphre. Cest ce gaz qui lui donne sa couleur bleu-vert.

La plante couche sur le ctURANUS

47

Une septime planteEn 1781, le musicien William Herschel a observ pour lapremire fois la plante Uranus laide dun tlescopequil avait construit lui-mme. La dcouverte delastronome amateur est dautant plus importante quelon croyait jusque-l que Saturne tait la plante la pluslointaine de lUnivers ! Non seulement le Systme solairecomptait dornavant sept plantes au lieu de six, mais il tait aussi deux fois plus tendu que ce que lon avaitestim prcdemment.

Des anneauxuniques !

Les 11 anneaux dUranus ne sont peut-tre pas aussi colors et lumineux queceux de Saturne, mais ils sont quand

mme uniques ! Ces anneaux sont lesseuls tre verticaux, puisque la

plante est couche sur le ct. Ilssont aussi les objets les plus sombres

du Systme solaire. La poussire et lesblocs de roches qui les composent

sont plus noirs que du charbon !

Comme Uranus, Neptune est un monde glac encore mconnu. On enconnat un peu plus sur la dernire plante gazeuse du Systmesolaire depuis que la sonde amricaine Voyager 2 lui a renduvisite, en 1989. En arrivant sa dernire destination, la sonde adcouvert une grosse boule bleue dont les quatre anneauxsombres et troits, la taille, la composition, latmosphre etla couleur rappelaient beaucoup Uranus ! Latmosphrede la plus petite des plantes gazeuses montretoutefois une plus grande activit que celle desa voisine. On y distingue en effet des bandesde nuages en mouvement ainsi quunimmense ouragan, semblable ceux de la Grande Tache rouge de Jupiter.Cette tache, appele la GrandeTache sombre, est de la grosseurde la Terre. On y a mesur des vents pouvant atteindre 2 000 kilomtres lheure ! Ce sont les plus puissants du Systme solaire.

48

Les satellites de Neptune Treize lunes connues accompagnent Neptunedans son long voyage autour du Soleil. La plusgrosse dentre elles, Triton, est lendroit le plusfroid du Systme solaire avec une tempraturede 235 C. Sur sa surface glace et craquele

ressemblant lcorce dun cantaloup, la sonde Voyager 2 a dcouvert des geysers

qui crachaient de la neige dazote, un gazglac, plus de 8 km de hauteur !

La dernire des gantes gazeusesNEPTUNE

49

Dcouverte de Neptune La plante Neptune a t observe pour la premire fois lobservatoire de Berlin, en 1846, par Johann Galle ( gauche) grce aux calculs de deux astronomesmathmaticiens, l'Anglais John Couch Adams et leFranais Urbain Le Verrier. Au dbut du 19e sicle, lesastronomes avaient remarqu qu'Uranus ne se dplaaitpas normalement sur son orbite. Comme plusieurs deleurs confrres, Adams et Le Verrier souponnrentlexistence dune plante inconnue qui forait Uranus dvier de sa trajectoire, en lattirant vers elle grce laforce de son attraction. En calculant la position thoriquede cet astre perturbateur, ils dcouvrirent Neptune,chacun de leur ct, sans lavoir jamais observe.

La plus loigne !Neptune se disputait le record de la plante la plus loigne avec Pluton avant que celle-ci ne soit

considre comme une plante naine.Au cours de son long priple de

248 annes terrestres autour du Soleil,Pluton pntre temporairement l'intrieur de l'orbite de Neptune.

Celle dernire devenait ainsi, pendant 20 ans, la plus loigne.

Aujourd'hui, elle garde dfinitivement cette place !

50

Les petites surs des plantesPLANTES NAINES

La plus grosse des plantes nainesAvec prs de 2 400 km de diamtre, ris est aussi la plusloigne des plantes naines puisquelle est situe au-del delorbite de Pluton. Sa surface serait trs semblable celle dePluton qui est recouverte de glace de mthane. La petite lunequi tourne autour dris a t nomme Dysnomie.

Ceinture de Kuiper

ris

Le terme plante naine a t cr en 2006 par lUnion astronomiqueinternationale (UAI), en mme temps que la redfinition importante duterme plante . Les plantes naines ressemblent beaucoup aux plantes.Elles sen distinguent par leur petite taille qui les empche de nettoyerleur orbite comme une plante classique doit le faire.Les plantes naines comptent aujourdhui troismembres : Pluton, Crs et ris. Mais dansles annes venir, il est fort probableque de nouveaux astres viendrontgrossir leurs rangs !

51

La bien nommeris porte le nom de la desse de la

discorde dans la mythologie grecque. Sadcouverte a relanc le dbat sur la

dfinition du terme plante et le statut dePluton. En effet, ris est plus grosse que

Pluton. Elle pouvait donc prtendre au titrede dixime plante. En 2006, les

astronomes de lUAI en ont dcidautrement. Ils ont prfr redfinir le termeplante et inventer celui de plante naine,

rtrogradant ainsi Pluton.

La plante devenue nainePluton a t considre comme une plante pendant plus de 75 ans. Mais en 2006,elle a t place dans la nouvelle catgorie des plantes naines. Depuis unequinzaine dannes, un grand nombre dastronomes la jugent trop diffrente desautres plantes. En effet, elle est plus petite et serait constitue de 80 % de rocheset de 20 % de glace. Pluton est tellement loigne que, dans son ciel noir, le Soleilsemble peine plus brillant quune toile ! Encore mconnue, Pluton sera, pourla premire fois, visite en 2015 par la sonde amricaine New Horizons.

La petite CrsAvant dtre classe parmi les plantes naines, Crs tait leplus gros astrode connu. Situe dans la ceinture principaledastrodes, entre les orbites de Mars et de Jupiter, cetteplante naine de 950 km de diamtre est encore peu connue desastronomes. La sonde amricaine Dawn sera lance en 2007pour explorer sa surface au terme dun voyage de 8 ans.

PlutonPluton possde deux minuscules lunes,Nix et Hydra, ainsi qu'une troisime lunenomme Charon. En rapport avec la taillede Pluton (environ 2 300 km de diamtre),Charon est un imposant satellite, puisqu'ilmesure prs de 1 200 km de diamtre.

Mars

Crs

Pluton

JupiterCeinture principale dastrodes

52

En analysant les chantillons de roches lunaires rapports par les astronautes, les gologues ont russi reconstituer lhistoire de la Lune. Selon lhypothse largement accepte de nos jours, notre

satellite aurait t cr la suite dune violente collision survenue entre la jeune Terre et un astrode de la taille de Mars. Limpact aurait projet dans lespace une grande quantit de roches provenant

de la Terre et de lastre dtruit. Sous la force dattraction terrestre, les dbris se seraient mis tourner autour de notre plante et se seraient recolls pour former la Lune.

DO VIENT LA LUNE ?

La Lune est lunique satellite naturel de la Terre. Notre fidle compagneoffre un monde dsol sans air, ni bruit, ni signe de vie. cause de sa petitetaille, la Lune possde une force de gravit trop faible pour retenir des gazet former une atmosphre. Sans cette enveloppe gazeuse, la Lune ne peutretenir la chaleur du Soleil pour se rchauffer la nuit ou se protger descuisants rayons solaires le jour. Cest pourquoi ses nuits sont glaciales et ses jours sont plus chauds que de leau bouillante. Les paysages de la Lunenont pratiquement pas chang depuis des millnaires. Les cratres, cesnombreux trous qui marquent sa surface, sont dailleurs les cicatrices desbombardements de mtorites qui ont suivi sa naissance. Certains de cescratres se sont remplis de lave provenant de fissures dans lcorce lunaireet ont form de vastes plaines. Autour de ces plaines slvent des collineset des chanes de montagnes.

Notre satellite naturelLUNE

53

Objectif LuneLe 21 juillet 1969, un homme posait le pied sur la Lune pour la premire fois. Il sagissait de lastronaute amricain Neil Armstrong, membre de la missionApollo 11. Aprs cette nuit mmorable, cinq autres missions ont mis le capsur notre satellite. En tout, une douzaine dastronautes ont pris denombreuses photos, procd diverses expriences scientifiques etramass prs de 400 kg de roches lunaires. Les Amricains comptentretourner sur la Lune dici 2015. En prparation de cette future missionhumaine, ils enverront dabord des sondes explorer la surface de la Lune. Ilsprvoient construire une base lunaire permanente qui servira, entre autres,de tremplin pour envoyer des vaisseaux vers Mars et au-del. ce jour, laLune est le seul corps cleste qui a t visit par des astronautes.

Dans le ciel de la LuneDans le ciel de la Lune, la Terre apparat quatre fois plus grosse

que la Lune dans le ntre ! Elle est aussi 60 fois plus brillante !

Labsence dune atmosphre lunaire a permis aux astronautes des missions Apollo dobserver

notre belle plante bleue marbre de blanc avec une rare clart.

Ils ont tous mentionn quun lever deTerre vu de la Lune tait un spectacle

mouvant dune grande beaut !

Lclipse de Lune est un phnomne observ depuis la nuit des temps. Toutefois, son principe a t expliqu pour la premire fois par le philosophe grec Thals, il y a environ 2 600 ans. Une

clipse lunaire se produit lorsque la Terre passe entre la Lune et le Soleil. La Lune est alorscompltement plonge dans lombre de la Terre. Les clipses de Lune sont plus frquentes queles clipses de Soleil. Contrairement ces dernires, on peut les observer lil nu sans danger.

SoleilLune clipse

Zone dombreTerre

54

Il y a trs longtemps, les gens adoraient la Lune et la croyaient dote de pouvoirs magiques. Ils pensaient, entre autres, que la lumire de la pleine lune pouvait transformer certaines personnes en affreuxloups-garous ! Malgr tout, on profitait de sa lumire pour voyager durant les soirs de pleine lune. Notre satellite naturel est en effet lastre le plus brillant du ciel, aprs le Soleil. Mais la Lune ne produit pas sa propre lumire. Elle brille plutt en rflchissant la lumiresolaire, comme un miroir. Soir aprs soir, la Lune change de forme dans le ciel, passant graduellement du fin croissant au cercle plein. Sa face visible est un peu, pas du tout ou compltement claire par le Soleil tandis quelle tourne autour de la Terre. Ces diffrentesapparences, ou phases de la Lune, se succdent au cours dun cycle de 29,5 jours.

Lastre de la nuitLUNE

DANS LOMBRE DE LA TERRE

Voir activit p. 312

Lhomme dans la Lune

Avec un peu dimagination, on peutdistinguer un visage quand on regarde

la pleine lune lil nu. Les tachessombres qui semblent former les yeux,

la bouche et le nez de celui quonappelle lhomme dans la Lune sont

de vastes plaines poussireuses.Comme les premiers astronomes

pensaient quil sagissait de mers, ils les ont baptises Ocan des Temptes,Mer de la Srnit ou Lac des Songes.Le reste du visage est form de collines

et de chanes de montagnes.

Mme si la gravit de la Lune est six fois plus faible que celle de la Terre, elle exerce uneattraction suffisamment forte pour dformer les ocans terrestres en attirant leur eau vers elle. Ce renflement produit une mare haute. Pendant ce temps, leau se retire des plages situes de chaque ct du renflement. Cest la mare basse. Les ocans situs du ct oppos la Lune subissent aussi un gonflement. Les mares se produisent ainsi deux fois par jour, soit

lorsque locan fait face la Lune et lorsquil lui est oppos. Quand le Soleil et la Lune sont aligns, les mares hautes atteignent leur maximum. Ces mares dites de vive-eau se

produisent aux deux semaines, lors de la pleine lune et de la nouvelle lune.

Mare basse

Mare basse

Mare haute

Mare haute

Lune

55

LA FORCE DATTRACTION DE LA LUNE

56

Contrairement aux plantes qui mesurent des milliers de kilomtres dediamtre, les astrodes ne font que quelques centimtres quelquescentaines de kilomtres de largeur. Les astrodes se sont forms partirdu matriel superflu nayant pas servi la fabrication de notre toile et deses plantes. Ces petits astres constitus de roches, de glace et de mtauxvoyagent tout de mme autour du Soleil de la mme faon que leursgrosses voisines, les plantes. Le tout premier astrode a t dcouvert en 1801 par lastronome italien Giuseppe Piazzi qui le baptisa Crs.Depuis 2006, Crs est aussi considre comme une plante naine. Elle tait le plus gros astrode jusqu ce que Quaoar la remplace en2002. Cest maintenant 2005 FY9 qui dtient la palme du plusgros astrode avec son diamtre denviron 1 800 kilomtres.

Des roches autour du SoleilASTRODES

Mars

On retrouve prs dun million dastrodes dans le vaste espace sparant Mars de Jupiter. Ils forment ce qu'on appelle la ceinture principale d'astrodes.

Jupiter

Terre

Ceinture principaledastrodes

LA CEINTURE PRINCIPALE DASTRODES

57

Astrodes sous surveillanceEn voyageant autour du Soleil, certains astrodes se retrouventrgulirement sur la trajectoire de la Terre. Les scientifiquessintressent particulirement ces astrodes dits gocroiseurspuisquil nest pas impossible quun d'entre eux entre un jour encollision avec notre plante. Ils les surveillent de prs dans le cadredun programme dobservation tlescopique appel SpaceWatch.Dans le cas o un de ces astrodes viendrait notre rencontre, lesscientifiques esprent le faire dvier de sa trajectoire ou encorele pulvriser. De plus, des sondes spatiales telles que NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) nous permettentdtudier de plus prs les astrodes. Au cours de sa mission de 5 ans, de 1996 2001, NEAR nous a aussi fourni de belles imagesdes astrodes Mathilde et ros.

Baptiser lesastrodes

Parmi les 40 000 astrodes officiellement baptiss ce jour,

on retrouve des noms de personnagestirs de la mythologie grecque,

dastronomes, de scientifiques etdartistes clbres. Les astrodes

portent ainsi le nom de grands peintrescomme Picasso, de personnages

fabuleux comme Merlin lenchanteur, de contes comme Pinocchio ou de

romanciers comme Tolkien, lauteur de latrilogie du Seigneur des Anneaux. Enfin,

des noms de musiciens populairescomme Elvis Presley ont joint les rangsdes grands compositeurs de musiqueclassique tels que Bach et Beethoven.

58

Les peuples anciens craignaient les comtes, ces tranges boules de lumirequi semblaient surgir de nulle part. Ils les percevaient comme des signes demauvais augure, annonant tremblements de terre, famines, maladies, mort et destruction. Une comte qui traverse le ciel nocturne est un spectacleeffectivement tonnant ! Ce nest quen sapprochant du Soleil que cette boule de neige sale normalement peu visible devient lumineuse. La chaleurde notre toile transforme alors en vapeur une partie de la glace qui la constitue, librant ainsi des tranes de gaz et de poussires. Ceslongues tranes rflchissent la lumire du Soleil comme un miroir.Cest ce qui rend les comtes si brillantes. Certaines dentre ellesreviennent nous visiter intervalles rguliers. On appelle cesvisiteuses les comtes priodiques. La comte Hale-Bopp,par exemple, a brill dans le ciel de la Terre pendantplusieurs semaines au printemps 1997. Elle reviendradans environ 2 400 ans.

Des visiteuses spectaculairesCOMTES

ComaLa coma se forme autour du petit noyau sous

l'effet de la chaleur. Elle ressemble unepaisse chevelure entourant un petit visage

(le mot comte provient en fait du greckomts qui signifie astre chevelu ).

La coma serait compose en grande partiede vapeur deau et de gaz carbonique.

NoyauLe noyau est compos de glace, de gaz et de poussirerocheuse. Il est envelopp par la coma. Chaque foisquune comte passe prs du Soleil, son noyau perd un peu de la glace, du gaz et de la poussire qui lecomposent. Aprs environ 500 voyages autour de notretoile, la comte nest plus quun bloc de rochesemblable un astrode.

Queue de poussire

Queue de gaz

59

Une visiteuseattendue

Certaines comtes viennent nous visiter rgulirement depuis des milliers dannes ! La comte

Halley, par exemple, avait t observe par les Chinois pour la premire fois en lan -240.

Depuis, elle est revenue fidlement tous les 75 ans environ.

QueuesMme si on ne voit habituellement quune longue queue dans le ciel, les comtes en possdent deux : une queue de gaz et une queue de poussire. Cette double queue scintillante est lapartie la plus spectaculaire de la comte ! Sa formevarie beaucoup selon la nature des particules qui lacomposent et l'activit solaire. La queue ne pointejamais vers le Soleil puisqu'en soufflant, le vent solairel'tire vers l'arrire. Elle peut ainsi stendre sur desmillions de kilomtres !

Origine des comtesLes astronomes croient que certaines comtes viennent dunuage dOort, une vaste rgion se trouvant des milliards dekilomtres de lorbite de Pluton. Ce lointain nuage entourantle Systme solaire contiendrait des milliards de blocs deglace sale dun diamtre moyen de 10 km. Dautres comtesproviennent plutt de la ceinture de Kuiper, une rgion situeau-del de lorbite de Neptune. Cet anneau contiendrait plusde 35 000 objets glacs dun diamtre suprieur 100 km. Ilarrive quun bloc glac appartenant un de ces deuxrservoirs soit dlog de son essaim et se mette tournerautour du Soleil. On connat maintenant la trajectoire daumoins 900 comtes qui voyagent ainsi autour de notre toile.

60

Une toile filante nest pas une toile qui file ! Il sagit dun mtore,phnomne lumineux qui se produit lorsquune petite roche entre dansl'atmosphre terrestre. Des milliards de cailloux circulent ainsi danslespace. Ce sont de petits clats dastrodes ou des poussires decomtes. En se frottant contre l'air plus de 100 000 kilomtres lheure,ces cailloux s'chauffent et s'enflamment ! Les plus gros dentre euxscrasent parfois sur la Terre sans se consumer au complet. On lesappelle alors des mtorites. La plus grosse des 3 000 mtoritesretrouves ce jour est tombe en Namibie, en Afrique, il y a desmilliers dannes. Elle mesure 2,5 mtres de long et pse 55 tonnes, soit autant quune dizaine dlphants ! Toutes les mtorites trouvessont tudies et prcieusement conserves dans les muses et lesuniversits. Avec les roches lunaires rapportes par les astronautes, elles sont les seuls matriaux extraterrestres dont nous disposons.

Des roches venues du cielMTORES ET MTORITES

La fin des dinosaures Les dinosaures ont disparu de la Terre il y a 65 millions dannes.Certains scientifiques croient que cette mystrieuse disparitionserait due l'impact d'une mtorite tombe prs de lapninsule du Yucatan, au Mexique. Cette immense roche venuedu ciel se serait enflamme en traversant latmosphre et auraitprovoqu dnormes incendies en tombant sur terre. De lafume et des nuages de cendres se seraient alors rpandus surplus de la moiti du globe. En plongeant de grandes rgionsdans lobscurit, la collision aurait priv les plantes de la lumiredu Soleil ncessaire leur croissance. Ainsi privs denourriture, de nombreux animaux, dont les dinosaures, seraientalors morts de faim.

Le cratre le mieux prservLe clbre Meteor Crater a t cr par l'impact d'unemtorite tombe dans le dsert de l'Arizona, aux tats-Unis, il y a environ 50 000 ans. En tudiant cettecicatrice mesurant 1,2 km de diamtre et 175 m de profondeur, les scientifiques ont dduit quunemtorite de plus de 100 000 tonnes tait responsable. LeMeteor Crater est le plus rcent des cratres terrestresconnus, et un des mieux prservs grce labsence depluie dans la rgion dsertique o la mtorite est tombe.

La Terre grossit !Chaque anne, au moins 40 000 tonnes

de petites mtorites tombent sur laTerre ! Comme ces poussires sont trop

lgres pour atteindre une grandevitesse, elles ne senflamment pas en

entrant dans notre atmosphre. La Terregrossit ainsi de plus de 100 tonnes

chaque jour grce la matire quelle balaie en voyageant dans lespace !

61

Pour observer, analyser etcomprendre les diffrentsphnomnes se droulant danslUnivers, les astronomes se sont dots dinstruments de plus en plus sophistiqus. Desastronautes bord de vaisseauxspatiaux ont quitt la Terre pourexplorer la Lune ou travailler dans lespace. Les humains ontenvoy des sondes spatialesvisiter des plantes troploignes ou trop hostiles o ilsne pouvaient eux-mmes aller.Lexploration de lUnivers est une longue aventure pleine de rebondissements.

Lexploration spatiale

Pendant plus de 5 000 ans, les astronomes ont observ le ciel lil nu. Ils ont russi identifier cinq plantes, des dizaines de constellations et des milliers dtoiles. Aveclinvention du tlescope, la fin du 16e sicle, de nouvelles images agrandies du ciel ont permis lastronomie de franchir un pas de gant. De nos jours, des tlescopes de plus en plus puissants nous permettent dobserver desobjets clestes de plus en plus loigns. En plus dmettre de la lumirevisible, les astres produisent aussi des rayonnements tels que lesrayons X ou les ondes radio. Une nouvelle gnration de tlescopessert capter ces rayons invisibles. Les radiotlescopes, parexemple, captent au sol les ondes radio mises par des toilesou des galaxies lointaines grce de gigantesques antennes.Dautres engins, comme les satellites-observatoires, sontplacs plus de 500 kilomtres au-dessus de la Terre, afin dedtecter certains rayonnements stopps par latmosphre.Les observateurs, rests au sol, regardent sur leurs cransles images captes. Les astronomes daujourdhui passentplus de temps tudier les images enregistres dans leurordinateur qu contempler le ciel

Voir de plus en plus loinOBSERVER LUNIVERS

Les plus grands de tous !Les tlescopes les plus puissants sont regroups dans des observatoiresgnralement situs au sommet dune montagne, l o la visibilit est la meilleure.Sur le mont Mauna Kea, Hawaii se trouvent ainsi plusieurs tlescopesinternationaux, dont les deux tlescopes Keck. Situs 4,1 km daltitude, ces deuxtlescopes jumeaux sont les plus grands et les plus puissants du monde. Leurmiroir principal mesure 10 m de diamtre, soit lquivalent dune dizaine debicyclettes mises bout bout ! Les deux miroirs gants ne sont pas dune seulepice mais sont composs de 36 morceaux distincts chacun. Les deux tlescopesjumeaux peuvent travailler ensemble et sparment.

64

Miroir primaire

Oculaire

Lumire

Miroir secondaireTube du tlescope

Les tlescopes sont capables de produire des images agrandies dastres loigns grce deux miroirs. Le premier est le miroir primaire,

situ tout au fond du tube. Il capte la lumire mise par les astres, laconcentre comme un entonnoir et la renvoie vers le deuxime miroir.

Cet autre miroir, dit secondaire, dirige ensuite les rayons lumineux versloculaire par lequel lastronome observe le ciel. Plus le miroir principal

est grand, plus le tlescope est puissant et permet dobserver des objets lointains. Certains miroirs peuvent atteindre plusieurs mtres dediamtre alors que dautres sont composs de plusieurs miroirs placscte cte. Un ordinateur vrifie que tous les miroirs pointent dans la

mme direction, se comportant ainsi comme un seul et immense miroir.

FONCTIONNEMENT DU TLESCOPE

Des images floues !En 1990, le tlescope spatial Hubble est

plac en orbite autour de la Terre. Lepuissant instrument devait produire des

images de lespace plus claires quecelles obtenues par les tlescopes

terrestres. Mais peu aprs sonlancement, Hubble sest mis renvoyerdes photos floues : son miroir principal

tait dfectueux ! Depuis quunquipage de la navette Endeavor est

all lui poser des verres correcteurs, en1993, le tlescope spatial nous renvoieles images les plus impressionnantes

jamais ralises ce jour !

65

En 1961, le cosmonaute sovitique Iouri Gagarine fut le premier homme saventurer dans lespace. Huit ans plus tard, lastronaute amricain Neil Armstrong posait le pied sur la Lune. Ces deux vnements mmorablesqui ont marqu le dbut de la conqute spatiale ont pu avoir lieu grce linvention de la fuse. En plus denvoyer des hommes dans lespace,certaines fuses ont permis denvoyer des sondes spatiales pour de longsvoyages interplantaires et de placer des satellites autour de la Terre. Lessondes spatiales sont un peu comme des robots tlguids quon envoiepour visiter des astres trop loigns ou inhospitaliers pour les humains. Lessatellites artificiels, quant eux, sont placs en orbite autour de la Terre. Certainsservent aux tlcommunications et transmettent, par exemple, des missionsde tlvision aux quatre coins de la plante, alors que d'autres tudient leSoleil ou permettent aux mtorologistes de prvoir larrive des ouragans.

la conqute de lespaceEXPLORER LUNIVERS

Des robots explorateursDes sondes spatiales explorent le Systme solaire depuis 1959. Ellesont visit toutes les plantes, mais pas encore la plante naine Plutonqui tait considre, avant 2006, comme une plante. Certaines deces sondes voyagent d'une plante l'autre, alors que d'autres se mettent en orbite autour d'une plante en particulier ou s'y posent.Ces explorateurs des temps modernes prennent des photographies,prlvent des chantillons et effectuent toutes sortes de mesures.Les donnes recueillies parviennent ensuite aux scientifiques restssur Terre sous forme d'ondes radio. Une fois leur mission termine,les sondes inhabites ne retournent habituellement pas sur Terre.Elles quittent parfois le Systme solaire et poursuivent leur route en direction des toiles ou elles scrasent sur le Soleil.

66

Une pleine piscine !Au moment du dcollage, une

fuse consomme plus de 2 250 000 l decarburant en trois secondes seulement.

Cette quantit de carburant pourrait remplir une piscine olympique !

DES FUSES DANS LESPACE

Pour s'arracher l'attraction terrestre, il faut atteindre une vitesse de 11 km/s, ou 40 000 km/h. La fuse est

un des rares vhicules capables de russir cet exploit. En brlant du carburant en un temps record, ses moteurs

produisent une immense quantit de gaz chauds. Ces gaz sengouffrent dans les tuyres et propulsent la fusevers le ciel, dans la direction oppose. Le carburant de la fuse a besoin doxygne pour brler. Comme il ny

a pas doxygne dans lespace, la fuse doit emporter sapropre rserve. La plupart des fuses sont construites ensections dtachables, chacune possdant un rservoir de

carburant et un doxygne. Chaque tage peut ainsi sedtacher au fur et mesure que ses rservoirs sont vids.La fuse, ainsi allge, peut se dplacer toute vitesse.

Rservoir decarburant

Rservoir doxygne

Tuyre

67

Charge utile

Troisimetage

Deuximetage

Premier tage

Voir activit p. 313

68

La vie dastronauteLes conditions qui rgnent bord dun vaisseau spatial ne sont pasles mmes que dans un avion. Ntant plus soumis la forcedattraction de la Terre, les astronautes et les objets autour deuxnont plus de poids et flottent ! Cette absence de pesanteur, ouapesanteur, oblige les astronautes sattacher avec descourroies. En plus de modifier leur faon de manger, de dormir oudaller aux toilettes, lapesanteur modifie leur circulation sanguineet affaiblit leurs muscles. Ils doivent prendre le temps de bienmanger et de faire de lexercice pour rester en pleine forme.Lorsquils quittent le vaisseau pour effectuer une rparation, parexemple, les astronautes revtent un scaphandre spatial. En plusde leur fournir de loxygne pour respirer, cette combinaison lesprotge du froid et des rayons nocifs du Soleil.

Depuis la premire excursion spatiale dun humain, en 1961, les missions habites se sont multiplies et plus de 400 hommes et femmes sont alls dans lespace. Lesastronautes voyagent de plus en plus bord de la navette spatiale. Contrairement aux fuses qui ne servent quune fois, la navette effectue des allers-retoursentre la Terre et un satellite dfectueux ou une stationspatiale, par exemple. Une station spatiale est unlaboratoire plac en orbite autour de la Terre danslequel les astronautes peuvent vivre et travaillerpendant plusieurs mois. Actuellement, unequinzaine de pays collaborent la future stationinternationale, un laboratoire ultra-sophistiqu. Sonouverture, prvue pour 2006, a t repousse la suite delexplosion de la navette Columbia en fvrier 2003. Columbiatait une des navettes charges de transporter le matrielncessaire son assemblage. Les prochains vols spatiaux auront pour but dassembler cette station spatiale internationale. Les tats-Unis projettent aussi de retourner sur la Lune vers 2015 pour y installer une base permanente do ils pourront un jour senvoler vers Mars et au-del

Des humains dans lespaceEXPLORER LUNIVERS

69

LA NAVETTE SPATIALE

Dans les annes 1960 et 1970, les astronautes amricains revenaient sur Terre dans des capsules qui tombaientdans locan. Depuis larrive de la premire navette, en 1981, les astronautes nont plus besoin dtre repchs en pleine mer. En effet, grce la navette qui atterrit comme un avion, leur retour se fait en douceur. Au moment

du lancement, sa partie principale, l'orbiteur, est monte sur un immense rservoir contenant le carburant quialimente ses moteurs. Derrire le compartiment o s'installe l'quipage de cinq sept astronautes, se trouve

une soute qui peut contenir, selon la mission, un satellite ou encore une sonde spatiale.

1. DcollageAu moment dudcollage, deuxfuses poudrefournissent lessentielde la pousse. Cespropulseurs aidentla navette dcoller.

2. Les propulseursse dtachentDeux minutes aprsle dcollage, lespropulseurs, vidsde leur carburant,sont parachutsdans locan o ils serontrepchs. Une foisremis en tat, ilsserviront pour uneautre mission.

3. Le rservoir se dtacheAprs huit minutesde vol, limmenserservoir extrieurvid de soncarburant estject. Il retombealors danslatmosphre o il senflamme.Ses cendres sedispersent ensuitedans locan.

4. En orbiteDix minutes aprs le dcollage, la navette est enorbite. Elle sedplace ainsi autour de la Terre la vitesse de 28 000 km/hpendant une deux semaines,selon la mission.

5. Rentre danslatmosphrePour revenir sur notreplante, le pilote doitralentir la navette. ce moment-l,lattraction de la Terre lui fait quitterson orbite. Elle plonge alors danslatmosphre trsgrande vitesse etschauffe. La surfacede la navette est protge de lachaleur intense parplus de 30 000 tuiles de cramique.

6. AtterrissageLes moteurscoups, la navetteplane avant de seposer en douceursur une pistedatterrissagecomme un avion.

Grandir danslespace !

cause de lapesanteur qui rgne dansle vaisseau spatial, les vertbres

scartent, faisant sallonger le dos. Les astronautes grandissent ainsi

de 2 5 cm au cours de leur mission !Ils retrouvent leur taille normale ds

quils retournent sur Terre.

70

La Terre est apparemment la seule plante connue qui abrite lavie. Puisquil existe probablement des milliards de systmes solairessemblables au ntre, il est raisonnable de penser quil puisse setrouver quelque part dans lUnivers une autre plante qui prsenteaussi des conditions favorables la vie. Depuis le dbut des annes1960, de nombreux chercheurs tentent de dcouvrir des civilisationsextraterrestres. En pointant de gigantesques radiotlescopes endirection dtoiles lointaines, ils souhaitent capter des signaux radiomis par des tres intelligents. Depuis quelques annes, une nouvellescience lastrobiologie tente de dterminer les conditionsncessaires la vie. Depuis que des organismes microscopiques ontt dcouverts dans des milieux hostiles comme les valles sches etglaces de lAntarctique, les chercheurs sont convaincus que la viepeut se dvelopper dans des conditions extrmement difficiles,ailleurs dans lUnivers. Seul l'avenir nous dira si la vie est unphnomne rare qui existe uniquement sur la plante Terre.

Sommes-nous seuls ?VIE EXTRATERRESTRE

Messages interstellairesLes astronomes envoient rgulirement des messages dans lespace lintention dventuels extraterrestres. Ces messages sont achemins sousforme d'ondes radio, ou gravs sur des disques et plaquettes placs bordde sondes spatiales. Par exemple, les sondes Pioneer qui poursuiventactuellement leur route vers les toiles transportent une plaquettereprsentant un homme et une femme, ainsi que notre position dans le Systme solaire. Les sondes Voyager contiennent plutt un disque desons et dimages reprsentatives de la Terre, dont des chants doiseauxet des salutations exprimes en 55 langues ! Compte tenu de la vitesse decroisire de ces ambassadeurs, les diffrents messages devraient arriver destination dans quelques centaines de milliers d'annes !

71

Jai vu un OVMI !Mme si plusieurs personnes sont

convaincues davoir vu une soucoupe volante,aucun vaisseau spatial pilot par des

extraterrestres na t officiellement observ ce jour. La grande majorit des pointslumineux ou objets aux formes tranges

observs sont en fait de simples plantes, des satellites artificiels, des comtes

ou des toiles filantes. Les OVNIS seraient ainsi des OVMIS, c'est--dire des

Objets Volants Mal Identifis, et non des Objets Volants Non Identifis !

Conditions ncessaires la vieNotre plante est la seule du Systme solaire qui possde les conditionsfavorables la vie telle que nous la connaissons. Comme elle nest nitrop proche, ni trop loigne du Soleil, il rgne sa surface unetemprature moyenne de 14 C. Malgr la position idale de la Terre,cette temprature ne serait pas possible sans la prsence duneatmosphre. En effet, cette enveloppe de gaz retient la chaleur du Soleilet permet leau dexister sous forme liquide, une condition essentielle la vie. De plus, ses nuages redistribuent leau la surface de la plante,sous forme de pluie ou de neige. Enfin, latmosphre offre un cranprotecteur contre les mtorites, le vent solaire et certainsrayonnements nocifs du Soleil. Tous ces facteurs ont permis la vie despanouir sur la Terre sous une infinit de formes.

Ne dun nuage tourbillonnant de poussire spatiale il y aenviron 4,6 milliards dannes, la Terre na pas toujoursressembl la plante que nous connaissons aujourdhui. Le paysage terrestre sestconstamment modifi tout au long de son histoire : descontinents et des ocans se sont transforms, des espcesanimales et vgtales sontapparues puis ont disparu et ont t remplaces par dautres.Cette fascinante volution nous est rvle par les rochessdimentaires et leurs fossiles, vritables archives de notre plante.

Lhistoire de la Terre

7