Thème 1 : La Terre dans l'Univers, la Vie et l'évolution du Vivant Chapitre 1 A : La Terre, une planète du système solaire.

TP1 : La Terre, une planète habitée du système solaire

Vous revenez d’une visite au Palais de la découverte où vous avez pu découvrir l’histoire de l’Univers et de notre Système Solaire. Un dossier vous a été remis à l’issu de la visite et vous pouvez maintenant exploiter les documents qui le constituent. On vous demande de replacer la Terre dans l’Univers et dans le système solaire. Pour cela, vous complèterez la fiche réponse, à partir des documents et activités proposées.

I) Les découvreurs des corps du système solaire

! Réaliser sur votre feuille réponse une frise chronologique des découvertes en Astronomie.

II) les corps célestes - Qui suis-je ?

Autrefois, l'Homme croyait que la Terre était plate et au centre de l'univers (théorie du géocentrisme), que c'était le soleil, les étoiles et les autres planètes qui tournaient autour d'elle. Les Grecs ont été les premiers à découvrir qu'elle était une sphère. Le premier savant connu à avoir tenté d’analyser la forme de notre planète n’est autre que Thalès de Milet (-625 ; -547), l'un des pionniers des mathématiques. On lui attribue généralement l'idée d'une Terre en forme de disque flottant sur un océan infini. Malgré tout, ce ne sont pas les disciples de Thalès qui vont découvrir la sphéricité de la Terre mais les pythagoriciens. Déjà Pythagore de Samos (-580 ; -497) aurait été le premier à l’évoquer, mais ne l’aurait pas démontré. La sphéricité de la Terre était donc une évidence pour les savants grecs. Platon (-429 ; -348), disciple de Socrate et maître d’Aristote, affirmait également que la Terre était sphérique, mais au centre de l'univers.

Au XVIème siècle, l'astronome polonais Nicolas Copernic affirma que la Terre et les autres planètes tournaient autour du Soleil et sur elles-mêmes, ainsi vit le jour la théorie de l’héliocentrisme.

En 1609, quand Galilée a réalisé la première lunette astronomique, il put constater la ressemblance de la Lune avec notre Terre. Il a été le premier à découvrir les quatre principaux satellites de Jupiter (d'où le nom de satellites galiléens), les taches du Soleil lui permirent de voir la rotation du Soleil, … Toutes ses découvertes ont pu confirmer le système de Copernic.

Jusqu'en 1609, les astronomes pensaient que les orbites des planètes étaient des cercles mais Kepler Johannes découvrit trois lois portant son nom : les deux premières en 1609 et la troisième en 1619. La première loi de Kepler prouve que l'orbite des planètes est une ellipse dont le Soleil occupe l'un des foyers. La seconde loi de Kepler dit que le rayon vecteur Planète - Soleil balaie des aires égales en des temps égaux. La troisième loi de Kepler montre que la distance au Soleil et la vitesse de révolution des planètes sont liées.

Quelques années plus tard, en 1687, Newton découvrit la loi de la gravitation universelle, ce qui donna la possibilité, en 1846, à Le Verrier, de calculer l'emplacement de Neptune à cause des perturbations causées par le mouvement d’Uranus. En 1705, quand Halley a calculé l'orbite et le temps que mettait pour accomplir un tour d'orbite la comète portant son nom, il a été le premier astronome à prouver que cette comète qu'il avait observée en 1682, était la même que celle observée en 1456, 1531 et 1607.

En 1930, Pluton fut découverte par hasard par Clyde Tombaugh. En comparant des photographies d'étoiles, il constata qu'une étoile se déplaçait très lentement dans le ciel, c'était Pluton. En 1965, son diamètre est estimé à moins de 6800 km, en profitant de son passage devant une étoile connue. En 1976: Son diamètre est estimé à moins de 3 500 km, par analyses spectrographiques.

En 1978, Découverte du satellite Charon, et nouvelle estimation du diamètre de pluton 2 400 km, et Charon 1 200, estimation de la taille en profitant des effets de lumière lors des éclipses de l'un sur l'autre.

En 2005: Découverte de deux nouvelles lunes autour de Pluton (Hydre et Nix) grâce aux photographies réalisées par le télescope spatial Hubble. Découverte de petites planètes comme Eris ou Sedna présentant des caractéristiques analogues à Pluton ce qui va remettre en question son statut de planète.

En 2006, Sur décision de l’Union Astronomique Internationale, Pluton ne sera désormais plus considérée comme une planète du système solaire. L’astre se classe désormais sous l’appellation de « planète naine », nouvelle catégorie des corps du système solaire, bien distincte des 8 « vraies » planètes : Pluton devient une planète naine comme Éris et Cérès qui tourne un peu plus loin que Mars.

En juillet 2016, une équipe internationale d’astronomes annonce la découverte d’une nouvelle planète naine en orbite dans le disque de petits mondes glacés qui orbite au-delà de Neptune. Situé à 7.5 milliards de kilomètres de notre étoile, ce nouvel objet, d’environ 700 kilomètres de diamètre, met 700 ans pour en faire le tour. L’union astronomique internationale a officiellement reconnu RR245 en tant que planète naine. Son orbite précise va être redéfinie dans les années à venir, et ce sera alors le moment de la rebaptiser (surnommée provisoirement Tyché).

A1                A2  B                

C  

D                

E              

1      2        3        4                                

5                              6                                  7                                            8                      

 5      

III) La Terre une planète du système solaire. 1) A partir du tableau ci dessous, réalisez un graphique représentant la densité des planètes en fonction de leur distance au Soleil.

Planètes Distance moyenne au Soleil (Ua)

Rayon (km)

Densité Température au sol (°C)

Pression (Pa) Composition chimique

Atmosphère Composition atmosphère

Mercure 0,4 2439,7 5,4 -150 à +430 0 Fe, Si, Al … (roches

silicatées)

absence -

Vénus 0,7 6051,8 5,20 470 90.105 Fe, Si, Al … (roches

silicatées)  

Présence Très épaisse et

opaque

96% CO2 0.002% H2O

3.5% N2

Terre 1 6378,14 5,5 -50 à +50 105 Fe, Si, Al … (roches

silicatées)  

Présence Epaisse et

transparente

0.038 %CO2 1% H2O 21% O2 78% N2

Mars 1,5 3397,2 3,9 -100 à +0 6.102 Fe, Si, Al … (roches

silicatées)  

Présence

Très réduite 95.3 %CO2 0.03% H2O 0.13% O2 2.7% N2

Jupiter 5,2 71492 1,3 -150 >108 He, H (gaz) Présence 86% H2 13% He

0.1% CH4 0.1% H2O

Saturne 9,5 60268 0,7 -180 >108   He, H (gaz)   Présence   86% H2 13% He

0.2% CH4 0.1% H2O

Uranus 19,6 25559 1,2 -200 >108   He, H (gaz)   Présence   83% H2 15% He 2% CH4

Neptune 30 24746 1,6 -245 >108   He, H (gaz)   Présence   84% H2 12% He 2% CH4

Caractéristiques des planètes du système solaire 2) Sur le graphique de la fiche réponse, regroupez les planètes possédant des caractéristiques communes en 2 ensembles : les planètes rocheuses = telluriques= internes;

les planètes gazeuses = géantes = externes.

3) En utilisant les données ci-dessus et le graphique réalisé, complétez le tableau de la fiche réponse mettant en évidence les points communs des planètes d'un même groupe.

Rq : 1Ua = 150 millions de km

Thème 1 : La Terre dans l'Univers, la Vie et l'évolution du Vivant Chapitre 1 A : La Terre, une planète du système solaire.

TP1 : La Terre, une planète habitée du système solaire

CAPACITES Autoévaluation Evaluation professeur

C2.1 Rechercher, extraire et organiser l'information utile afin de construire un schéma. C2.4 Réaliser un graphique. C2.3 Utiliser l'outil informatique pour obtenir des résultats exploitables ( DM Excel ). C2.4 Communiquer par écrit dans un langage scientifiquement approprié. I) Les découvreurs des corps du système solaire frise chronologique II) LA TETE DANS LES ETOILES - Quelques définitions.

 

! Citer les planètes du système solaire :

       

.  

1  Il  est  composé  par  tout  ce  qui  existe,  c'est  à  dire  des  milliards  de  galaxies  séparées  par    un  espace  

contenant  de  la  poussière,  des  atomes,  des  particules.    On  l'observe  actuellement  jusqu'à  17  milliards  d'années-­‐lumière.  

 

2  Ensembles  stellaires  comprenant  des  centaines  de  milliards  d'étoiles,  des  astéroïdes,  des  comètes  et  

des  gaz    et  poussières  en  gravitation.    La  notre  est  appelée  "voie  lactée",  elle  contiendrait  120  milliards  d'étoiles.  

 

3  Ensemble  formé  par  le  soleil  associé  aux  différents  corps  célestes  qui  gravitent  autour,  planètes,  

satellites,  astéroïdes,  comètes  …  et  de  la  matière  présente  entre  ces  corps.    

4  Corps  gazeux  qui  émet  de  la  lumière.  Cette  lumière  provient  de  photons  émis  au  cours  des  réactions  

thermonucléaires.  Astre  d'apparence  ponctuelle  doué  d'un  éclat  propre,  notre  soleil  en  est  une.    

5  Corps  du  système  solaire  de  forme  généralement  sphérique  qui  décrit  des  orbites  elliptiques  autour  du  soleil.  C'est  un  corps  obscur  qui  ne  produit  pas  ou  peu  de  rayonnement  par  lui-­‐même.  On  en  

découvre  actuellement  autour  d'autres  étoiles.    

6  Petit  corps  rocheux  ou  métallique,  de  forme  généralement  irrégulière,  qui  gravite  autour  du  Soleil    

ex  :    ceinture  principale  située  entre  Mars  et  Jupiter  et  de  Kuiper  au  delà  de  Neptune.    

7  Corps  céleste  en  orbite  autour  d’un  astre,  assez  massif  pour  que  sa  gravité  lui  confère  une  enveloppe  

sphérique  et  qui  n’a  pas  dégagé  son  orbite  des  autres  corps  célestes.(  ex  :  Pluton,  Eris,  Sedna..)      

8   Corps  en  général  sphérique,  tournant  autour  d'une  planète.  La  Lune  est  celui  de  la  Terre.    

9  Morceaux  de  matière  venus  de  l'espace  stellaire,  ils  peuvent  tomber  sur  une  planète  ou  l'éviter.  En  

pénétrant  dans  l'atmosphère  terrestre  ils  sont  brûlés  et  deviennent  "étoile  filante".    

10  "Astre  chevelu",  venues  des  confins  du  système  solaire,  elles  y  pénètrent  de  façon  régulière  ou  

aléatoire.  Elles  sont  composées  de  "neige  glacée"  mélangée  à  de  la  poussière..  exemple  :  "Halley",  "Hale  Bopp".  

 

11   Distance  parcourue  par  la  lumière  dans  le  vide  pendant  une  année  environ  10  000  milliards  de  km.    

12  Unité  de  distance  basée  sur  la  distance  Terre-­‐Soleil  (  …    millions  de  km)  utilisée  pour  les  objets  

relativement  proches  (à  l'échelle  astronomique).    

   

Rappels : Révolution de la Terre sur elle même : ………………………….. Révolution de la Terre autour du soleil : …………………………

III) La Terre est une planète du système solaire : 1) Titre : 2) Légendes : 3) Les 2 groupes de planètes du système solaire. Planètes ………………= ………………….. = …………..

Planètes ………………= ………………….. = …………..

M…… V…. T…. M… taille : densité : composition :

J…… S…… U….. N…… taille : densité : composition :

DM : => RECOPIER le texte 1 « A retenir » p 22 du livre. => Réalisez un graphique 3D (en bulles) représentant la densité des planètes

et leur rayon en fonction de leur distance au Soleil à partir du fichier Excel mis en ligne sur le site. A imprimer si possible. http://leducprofsvtseconde.e-monsite.com/