L’UNIVERS

Qu’est-ce que l’Univers?UNI=tout +VERSUS=qui tourne

Il s’agit donc de l’ensemble des éléments, galaxies, planètes, étoiles, matières, etc., qui composent l’environnement de la Terre.

âge de l’Univers: 13,7 milliards d’années

Masse: 1,4x1024 masses solaires (msoleil=1,98x1030 kg)

On dénombre dans l’Univers 7x1022 étoiles, réparties sur 1011 galaxies, regroupées en amas de super galaxies

L’Homme ne connaît que 5% de cet univers, malgré le savoir scientifique qu’il a acquis au cours de son évolution.

GalaxieGalaxieEnsemble d’étoiles, de poussières et de gaz, dont la cohésion est assurée par la gravitation.

Les regroupements de galaxies que l'on observe dans l'Univers sont appelés amas et superamas.

Exemple de galaxies en interaction observées par le télescope spatial Hubble (NASA). L’amas de galaxies Abell 1689 observé par

le télescope spatial Hubble (NASA).

Quel est le nom que porte notre galaxie?

La galaxie à laquelle appartient le système solaire est la Voie Lactée.

Cœur de la Voie Lactée vu par le téléscope spatial Spitzer (NASA). Dans cette zone des centaines de milliers d‘étoiles gravitent autour du centre de la galaxie.

Une représentation de la Voie lactée, d’après les observations du satellite SPITZER (NASA).

La galaxie Andromède observée dans diverses longueurs d’ondes (NASA)

La galaxie la plus proche de la Voie Lactée s’appelle Andromède (à 2,3 millions a.l.)

Une étoile est un objet céleste de forme approximativement sphérique constitué de gaz à haute température qui émet de la lumière et des particules.

Le Soleil est l'étoile la plus proche, qui fournit à la Terre l'énergie de son rayonnement.

Une planète est un corps céleste, qui est en orbite autour du soleil de forme proche de celle d’une sphère.

Mercure Vénus

Terre

JupiterSoleil

Mars

NeptuneUranus

Saturne

Le système solaire est composé d'une étoile, le soleil et des corps célestes qui gravitent autour de lui : les huit planètes et leurs 165 satellites , les cinq planètes naines, et les milliards de petits corps (astéroïdes, objets glacés, comètes, météorites, poussière interplanétaire, etc.).

Les huit planètes sont : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

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Quels sont les deux types de planètes?

Planètes telluriques (qui ressemblent à la Terre) : Mercure, Vénus, Terre, Mars

• principalement composées de roches et de métaux

• densité relativement élevée• rotation lente• surface solide• pas d'anneaux• peu de satellites

Planètes gazeuses: Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune

• principalement composées d'hydrogène et d’hélium• faible densité• rotation rapide• des anneaux• beaucoup de satellites

Les autres objets célestes

• Des astéroïdes : blocs rocheux en rotation sur une orbite autour du soleil. Leurs dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres.

On appelle astéroïde le corps céleste dans l’espace et météorite lorsqu’il s’écrase sur la Terre.

• Des comètes :composées de poussières et de glace. Le mot comète vient du grec komêtês (Κομήτης) qui signifie « chevelu » ; il est dû à l'immense queue faite de gaz et de poussières d'environ 30 à 80 millions de kilomètres.

Elles passent près du soleil ce qui provoque la fonte de la glace et donne la queue de la comète.

II. Le vide spatial

Le système solaire est constitué essentiellement de vide.

Notre galaxie et l’univers en général sont eux aussi constitué essentiellement de vide.

On dit que l’univers a une structure lacunaire.

III. Longueurs dans l’Univers La distance terre-soleil est tellement grande, qu’il a fallu définir d’autres unités que le mètre pour décrire l’univers :

• Pour décrire les distances à l’intérieur du système solaire, on utilise l’unité l’unité astronomique astronomique (distance Terre-Soleil) :

1 u.a = 150 x 106 km

• Pour décrire les distances dans l’univers, on utilise l’année de lumièrel’année de lumière :

C’est la distance parcourue par la lumière (dans le vide) en une année.

Dans le vide ou dans l’air, la vitesse de la propagation de la lumière est

C= 3,00x108 m.s-1

C’est une vitesse limite : il n’existe pas de vitesse supérieure.

1 a.l. = 9,47x 1015 m

Pourquoi dit-on que « voir loin, c’est voir dans le passé »?

Les objets qui nous entourent sont visibles parce qu’ils émettent de la lumière qui parvient jusqu’à nos yeux. Celle-ci met du temps à parcourir la distance qui nous sépare de l’objet observé.

Pour des évènements proches, l’instant de l’émission coïncide quasiment avec l’instant présent, car les distances à parcourir à notre échelle sont très petites.

Pour des objets très éloignés comme les galaxies, la lumière émise voyage pendant des milliards d’années avant de nous parvenir. Les évènements que nous observons maintenant se sont donc déroulés dans un passé très lointain.

Exemples de longueurs :

a.Une comète peut s’éloigner de plus de 1 a.l. du soleil.

b.La distance de notre soleil à l’étoile la plus proche est de 4 a.l.

c.La taille (diamètre) de notre galaxie est de 100000 a.l.

d.La distance de notre soleil à la galaxie la plus proche est de 2 millions d’a.l.