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Par Frawsy le 19 Mars 2016 à 15:43
La Terre
Comment la Terre s'est-elle formée ? Quelles sont ses principales caractéristiques ?
De notre point de vue, la Terre semble être une planète énorme, avec des océans immenses, de grands continents et une atmosphère profonde. Avec les progrès de l'exploration de l'espace, nous avons réalisé que notre Terre est petite, avec une atmosphère très fine et fragile, et une surface qui pourrait à chaque instant être privée de toute trace de vie par une collision avec un astéroïde.
Formation de la Terre
Comme les autres planètes du système solaire, la Terre se serait formée au sein d’une masse gazeuse, avec condensation et décantation progressives, sous les effets combinés des forces de gravité et des divers processus de transformation énergétique. Son âge est évalué, par les méthodes radiochronologiques, à 4,55 milliards d’années.
Spécificités de la planète Terre
La Terre gravite autour du Soleil à 149,6 millions de kilomètres en moyenne. Avec une excentricité orbitale de 0,0167, la différence entre périhélie et aphélie est seulement de 5 millions de kilomètres.
La Terre © Nasa
Ceci explique que les changements de saisons, dus à la variation de chaleur du Soleil, ne sont pas extrêmes ; ce phénomène, combiné avec une atmosphère qui agit comme une couverture chauffante, aide à garder des températures stables.
Formation de cumulus. © Nasa
Toutes les formes de vie sur la planète tournent à la même vitesse orbitale autour du Soleil, à une moyenne de 29,79 kilomètres-seconde. Nous voyageons tous à 108 000 kilomètres-heure.
Ouragan Elena. © Nasa
La Terre est la plus grande et la plus massive des planètes telluriques. Sa vitesse de rotation élevée (23,9345 heures), combinée à son noyau de fer liquide, lui permet de générer un fort champ magnétique.
Formation de nuages de mousson au-dessus de l'Inde centrale.© Nasa
La Terre est une planète stratifiée. Elle possède une structure en couches composée d'un noyau, d'un manteau et d'une croûte, semblable aux planètes inférieures du système solaire.
Le champ magnétique de la Terre
La Terre possède le champ magnétique le plus fort de toutes les planètes inférieures. Il la protège contre les particules chargées du vent solaire. La magnétosphère est la région entourant une planète où le champ magnétique de cette dernière est supérieur à celui du Soleil. La plupart des particules sont déviées autour de la Terre, mais certaines se font piéger dans la magnétosphère, formant des ceintures de particules ionisées et des aurores lumineuses quand ces particules atteignent l'atmosphère.
Aurore boréale . © Lewis R
Les pôles électriques nord et sud dérivent d'un degré sur plusieurs années et le centre du champ magnétique semble être éloigné d'environ 400 kilomètres du centre géométrique de la Terre. En plus de la dérive du champ magnétique, les "archives" rocheuses indiquent que la polarité du champ magnétique s'inverse de temps en temps. On comprend très mal ce mécanisme, mais un historique détaillé de ces inversions de polarité a été établi sur les 7 derniers millions d'années. Il révèle que les inversions importantes se produisent approximativement tous les 500 000 ans.
Atmosphère
L'atmosphère terrestre est unique dans le système solaire, du fait de la quantité d'oxygène (élément vital) qu'elle possède.
Photo numérisée de la couche d'ozone. © Nasa
La présence d'un peu de dioxyde de carbone permet à un effet de serre de réchauffer agréablement la planète (un peu plus, et la Terre pourrait devenir aussi chaude que Vénus ; un peu moins, et les températures seraient constamment glaciales).
L'atmosphère terrestre est composée à l'heure actuelle d'environ 78 % d'azote, 20 % d'oxygène, 1 % de vapeur d'eau et 1 % d'argon. On trouve d'autres gaz en plus petite quantité, dont 0,03 % de dioxyde de carbone.
Un cumulus élevé se forme au-dessus de l'île de Java dans l'après-midi. © Nasa
On considère que les taux de dioxyde de carbone sont restés assez constants au cours de l'histoire récente de la Terre. Un équilibre est ainsi maintenu, la majorité du dioxyde de carbone étant enfermé dans les océans et les roches lithosphériques. Cet équilibre n'a cependant pas toujours existé, et ne continuera pas nécessairement.
Une ligne de nuages orageux le long d'un front de température au-dessus de l'océan Atlantique.© Nasa
La production d'énergie solaire au début de la formation de la Terre était de 10 à 20 % inférieure à celle d'aujourd'hui. Malgré cela, la surface terrestre initiale était suffisamment chaude pour abriter l'eau à l'état liquide et permettre le développement de la vie. De forts taux de dioxyde de carbone, issus de gaz libérés par la planète, ont produit un important effet de serre.
L'île hawaïenne de Oahu. Formation nuageuse lors du réchauffement du sol au cours de la journée.© Nasa
Des facteurs autres que l'effet de serre modifient le climat terrestre, comme l'excentricité orbitale, l'inclinaison (obliquité) de l'axe de rotation et la précession de l'axe. Ces variations, sur des échelles de temps allant de 10 000 à 100 000 années, sont responsables, au cours des quelques dernières centaines de millions d'années, des périodes glaciaires, définies par de basses températures du globe ainsi que par de vastes calottes glaciaires continentales et polaires. Une période glaciaire est accélérée par la forte réfection d'énergie solaire issue de vastes calottes glaciaires.
Etendue de calotte glaciaire continentale et de banquise au cours de la dernière période glaciaire. Notez le bas niveau de la mer. © Nasa
Une modification climatique peut également résulter des activités de l'être humain. De nombreuses activités industrielles ont endommagé la couche d'ozone de la stratosphère qui protège la vie sur Terre du rayonnement ultraviolet.
Les volcans
La Terre est une planète volcanique, ainsi, mis à part d'importantes éruptions ponctuelles sur les continents, l'activité volcanique est continue le long des dorsales océaniques, créant de ce fait une croûte océanique.
Les îles Galápagos se sont formées à partir de la superposition de coulées de lave issues de plusieurs volcans boucliers. © Nasa
Les volcans sont en partie responsables du modelage de la surface terrestre et de l'altération de l'atmosphère primitive.
Cratères d'impact
Une régénération complète de la surface de la Terre a effacé les traces d'impacts de météorites datant de l'intense bombardement du centre du système solaire, il y a plus de 4 milliards d'années. Une grande partie des 200 sites d'impact connus dans le monde se trouvent dans les roches ou les boucliers continentaux les plus anciens, datant de plus de 500 millions d'années. Cependant, des impacts continuent à se produire, en petit nombre, à ce jour.
Cratère météoritique, en Arizona, formé il y a seulement 50 000 ans, est, en fait, l'un des plus jeunes cratères terrestres. © Nasa
En fait, la surface de la Terre devrait plutôt ressembler à celle de la Lune.
Photo d'un météorite. © Martin Sanders
Si ce n'est pas le cas, c'est grâce à l'atmosphère qui empêche la chute sur sa surface de nombreux météorites, aux phénomènes d'érosion et aux forces tectoniques qui renouvellent en permanence le paysage. La Terre porte néanmoins plus de 200 traces d'impacts récents et, bien sûr, elle reste aujourd'hui une cible.
Manicouagan, vestige d'un cratère d'impact dans l'ancien bouclier canadien. © Nasa
Il y a environ 65 millions d'années, on pense qu'un grand corps est tombé sur la Terre dans la péninsule du Yucatan, en Amérique centrale. Ce corps, probablement un astéroïde ou une comète, a peut-être envoyé assez de débris d'impact dans l'atmosphère pour empêcher la photosynthèse végétale.
Meteor Crater, Arizona, (Barringer). © Nasa
La datation de l'impact coïncide avec une extinction massive des deux tiers des espèces animales de la planète, dont les dinosaures, ce qui laisse à penser que les gros impacts peuvent entraîner une catastrophe au niveau planétaire. C'est justement parce qu'un impact de ce genre pourrait avoir des conséquences dévastatrices pour la vie, qu'un programme de contrôle et de suivi a été établi, afin de détecter tout astéroïde qui pourrait entrer en collision avec la Terre. De nombreux astéroïdes croisent déjà l'orbite terrestre ; on les appelle les astéroïdes proches de la Terre (NEA).
Le satellite de la Terre
La Lune est l’unique satellite naturel de la Terre. Nous ne savons pas quand la Lune, notre plus proche voisine, fut découverte, mais elle est sûrement connue de l'humanité depuis des milliers d'années.
Comparatif entre la Terre et la Lune. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa . © dinosoria
La Lune tourne autour de la Terre à une distance moyenne de 384 000 kilomètres. Avec un rayon de 1 738 kilomètres.
La Lune est comparable aux plus gros satellites de Jupiter et de Saturne, et elle est plus grande que la planète Pluton.V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007
Références
Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Site de la NASA
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Par Frawsy le 19 Mars 2016 à 15:34
Vénus
Vénus est le troisième objet le plus brillant dans le ciel nocturne (le Soleil et la Lune sont plus lumineux).
Première « étoile » qui s’allume le soir et dernière qui s’éteint le matin, elle est très populaire sous le nom d’étoile du Berger.L'orbite de Vénus est plus proche du Soleil que celle de la Terre. Elle semble proche du Soleil lorsqu'on la regarde depuis la Terre. Vénus est donc plus visible au lever et coucher du Soleil.
Sa luminosité fait que la planète était déjà connue des civilisations anciennes, par exemple des Chinois, des Mésopotamiens et des Babyloniens.
L'orbite
De longues séries d’observations au radar ont montré que Vénus tourne sur elle-même en 243 jours, en sens inverse des autres planètes. La rotation de Vénus est donc rétrograde.
Vénus © Nasa
Cette particularité, conjuguée à la période de révolution de Vénus autour du Soleil (224,7 j), vaut au jour solaire vénusien d’avoir une durée de 117 jours terrestres.
La surface
La surface vénusienne a été cartographiée en détail par la sonde spatiale Magellan, révélant une surface complexe, et dépeignant Vénus comme un monde d'extrêmes.
Image du volcan Sif Mons (2 000 m d'altitude), situé à la surface de Vénus, établie à partir de données recueillies par l'altimètre radar de la sonde Magellan. © NASA
85% de la surface est constituée de plaines volcaniques. Les volcans se comptent par dizaines de milliers.
Deux grands plateaux ayant les dimensions de continents terrestres, Aphrodite Terra et Ishtar Terra, dominent les plaines. Sur le second se trouve, à l’est, le plus haut sommet de Vénus, le mont Maxwell (11 800 m).Image radar de la surface de la planète Vénus prise par la sonde spatiale Magellan en 1992.© NASA
L’une des principales surprises a été la découverte de très nombreuses structures volcaniques et de coulées de lave en de nombreuses régions. Dans les plaines, des groupes d’édifices volcaniques ont été mis en évidence ainsi que des zones fracturées, témoins d’une déformation importante de la surface sous les contraintes tectoniques.
Un champ magnétique faible
Si Vénus possède un champ magnétique, ce dernier est très faible. Au vu de la vitesse de rotation très lente de Vénus (243 jours), ceci est prévisible. La vitesse de rotation est trop faible pour produire un champ magnétique dans le noyau métallique de la planète.
Comparatif Vénus-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa
L’atmosphère
Vénus est enveloppée complètement et en permanence d’une épaisse atmosphère nuageuse, à base de gaz carbonique (96,5 %) et d’azote (3,5 %). Les nuages s’étendent entre 50 et 70 km d’altitude.
Venus © NASA
Par opposition, la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre n'est que de 0,035 %. Vénus possède 260 000 fois plus de dioxyde de carbone que la Terre.
Les sondes Venera ont également enregistré une température surprenante de 740 K (467° C).
Différents aspects de Vénus. © NASA
En fait, Vénus est la planète la plus chaude du système solaire. Même Mercure, plus proche du Soleil, est plus froide.
V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007
Références
Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Au coeur des étoiles et galaxies. Hachette 2004
Site de la NASA
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Par Frawsy le 13 Mars 2016 à 15:01
Mercure
Mercure est la planète la plus au centre du système solaire et la planète la plus proche du Soleil. Mercure est connue depuis au moins 3 000 ans av. J.-C.
L'orbite de Mercure étant très excentrique, la distance de Mercure par rapport au Soleil varie entre 46 et 70 millions de kilomètres.
Il est difficile d'apercevoir Mercure la nuit, de par sa proximité par rapport au Soleil. Elle est visible uniquement au lever et au coucher du Soleil, près de la ligne d'horizon.
Le sol de Mercure
On connaît très peu de choses sur Mercure ; les navettes spatiales ont cartographié moins de la moitié de sa surface. En effet, es caractéristiques de son relief sont restées pratiquement ignorées jusqu’à ce qu’elle soit survolée par la sonde américaine Mariner 10, en 1974 et 1975.
Sol de Mercure. © Nasa
Sa surface ressemble beaucoup à celle de la Lune. On y retrouve des régions montagneuses et de grands bassins, criblés de cratères météoritiques. Ces cratères proviennent d'un intense bombardement météorique lors de la formation du système solaire. La formation de cratères s'est accompagnée d'éruptions de lave, créant ainsi des plaines volcaniques.
Mercure. © Nasa
Récemment aucune navette ne s'est approchée de Mercure et la planète est trop proche du Soleil pour permettre une observation en toute sécurité à l'aide du télescope spatial Hubble.
La structure la plus spectaculaire est un vaste bassin d’impact (1 350 km de diamètre) bordé d’un triple anneau montagneux.
Rotation et densité
La rotation de Mercure (durée d'une journée) a été établie grâce à des observations radar. Mercure tourne trois fois sur son axe au cours de deux années mercuriennes. Habituellement, lorsque la période de rotation d'un objet est synchronisée avec sa période orbitale, on parle de base 1:1 ; Mercure est le seul objet du système solaire à avoir une synchronisation 3:2.
Comparatif Mercure-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa
Malgré sa petite taille, Mercure a une très forte densité, similaire à celle de la Terre et supérieure à celle de la Lune. Cette forte densité et l'existence d'un champ magnétique impliquent la présence d'une grande quantité de métaux sur Mercure.
Mercure. © Nasa
Mercure est l'une des planètes les plus petites du système solaire.
L'atmosphère
Une trace d'atmosphère a été détectée, composée principalement d'hélium, d'hydrogène et de sodium. Elle est dotée d'une pression inférieure à un trillionième de la pression atmosphérique terrestre.
Température
Sa proximité par rapport au Soleil permet aux températures diurnes d'atteindre les 420° C, chaleur suffisante pour faire fondre le zinc. La nuit, l'absence d'une atmosphère substantielle laisse la chaleur s'échapper dans l'espace et les températures chuter au-dessous de -170° C, refroidissement suffisant pour geler le dioxyde de carbone.
Mercure. © Nasa
Certaines observations récentes suggèrent la présence de glace dans les régions polaires. Ravivant l’intérêt pour la planète, elles suscitent aux États-Unis et en Europe de nouveaux projets de missions spatiales vers Mercure (sondes de survol ou orbiteurs).
Le bassin Caloris
Ce gigantesque cratère a été créé, il y a 3,8 milliards d'années, par l'impact d'un gros astéroïde d'un diamètre d'environ 100 km.
V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007
Références
Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Site de la NASA
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Par Frawsy le 24 Février 2016 à 16:16
Planètes du Système Solaire
Issus du même nuage de gaz, le Soleil et les planètes du système solaire se sont formés en même temps. Il y a environ 4,6 milliards d'années.
Pour chaque planète du système solaire, vous trouverez les principales données techniques comme la distance de chaque planète par rapport au soleil ou leur composition atmosphérique ainsi que des photos.
Rappel du calcul des distances
Dans le système solaire, c’est la distance de la Terre au Soleil qui nous sert d’unité. On la nomme l’Unité astronomique.
Cette unité vaut environ 150 millions de kilomètres.Si Pluton se trouve à 40 Unités astronomiques du Soleil, cela signifie qu’il en est 40 fois plus éloigné que la Terre.
Données sur les planètes
PlanèteDistance moyenne du Soleil (millions de km)Période de révolution (jours terrestres)Période de rotation (jours terrestres)Mercure57,987,9758,65Vénus108,2224,701243,02Terre149,6365,260,9972Mars227,9686,981,029Jupiter778,34 272,590,41354Saturne1 427,010 746,930,44401Uranus2 877,3830 686,250,71833Neptune4 497,0760 1900,76Pluton5 914,6590 583,496,3872Note: Pluton n'est plus considéré comme une planète depuis le 24 août 2006
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Par Frawsy le 13 Décembre 2015 à 18:30
Système solaire . Les planètes du système solaire
Le système solaire offre le spectacle d'un ballet incessant où chaque planète poursuit un voyage incessant autour du Soleil. Il est couramment accepté que la formation du système solaire remonte à environ 4,6 milliards d'années.
Avec la Terre, huit autres planètes tournent dans notre système solaire et sont en orbite autour du Soleil à cause de la force d'attraction de celui-ci.
L'évolution du système solaire
Au cours des 4 derniers siècles, notre vision de l'Univers s'est transformée du tout au tout. Nous sommes passés d'un univers dont la Terre était le centre (géocentrique) à un univers avec le Soleil pour point central (héliocentrique) pour, finalement, aboutir à une conception moderne qui établit que le Soleil n'est, en fait, qu'une étoile parmi des milliards d'autres, se concentrant sur un bras spiral de la Voie lactée, à une distance de 30 000 années-lumière du centre de notre galaxie.
Le système solaire s'est formé à partir d'un gigantesque nuage de gaz appelé nébuleuse solaire. Cette dernière, tournant au départ très lentement, se condensa, puis acquérant de la vitesse, forma un disque : le nuage primitif.
La nébuleuse de la tête de cheval est composée de gaz et de poussière. © Nasa
La naissance du Soleil
Au coeur du nuage primitif, la pression et la température ont considérablement augmentées. Des réactions nucléaires se sont déclenchées.
Soleil. Credit: NASA/AIA
Le coeur de la nébuleuse est devenu une véritable usine nucléaire naturelle et s'est allumé en une étoile. C'est ainsi qu'est né notre Soleil.
La naissance des planètes
Le reste du nuage primitif a donné naissance à des boules de poussière et de gaz. Ces boules ont attiré à elles toute la matière qu'elles ont croisée. Elles ont ainsi donné naissance à des planètes.
Nébuleuse de l'éléphant qui se situe à l'intérieur de la nébuleuse IC 1396 dans la constellation de Cepheus.(Image credit: NASA/JPL-Caltech/W. Reach (SSC/Caltech)
Le système solaire est né. Le Soleil éclairait les grumeaux qui tournaient autour de lui. D'une certaine manière, les planètes sont des étoiles manquées.
La nébuleuse IC 1396 est une zone de formation stellaire. © Nasa
En effet, quand le grumeau n'a pas pu accumuler suffisamment de matière, les réactions nucléaires n'ont pu s'amorcer.
La planète était alors condamnée à tourner autour de son soleil en se refroidissant lentement. C'est ainsi que sont nées la Terre et les huit autres planètes du système solaire.
Calcul des distances
Dans le système solaire, c’est la distance de la Terre au Soleil qui nous sert d’unité. On la nomme l’Unité astronomique.
Cette unité vaut environ 150 millions de kilomètres.Si Pluton se trouve à 40 Unités astronomiques du Soleil, cela signifie qu’il en est 40 fois plus éloigné que la Terre.
Planète tellurique
Une planète tellurique est une planète de petite taille ayant une forte densité et un sol solide. Dans notre système solaire, Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont telluriques.
V. Battaglia (11.2005)
Références
Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Au coeur des étoiles et galaxies. Hachette 2004
Site de la NASA
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