Partie 1 / La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée.
Chapitre 1 / Les conditions de la Vie :
une particularité de la Terre.
1 / Introduction.
La Terre est une planète du système solaire habitée par des êtres vivants.
En quoi la Terre se distingue t-elle des autres objets du système solaire ?
En quoi ses caractéristiques rendent-elles possible la Vie ?
2 / La Terre parmi les autres objets du système solaire.
Le système solaire se compose d'une étoile (le soleil), et de tous les objets qui gravite autour d'elle : huit planètes et leurs satellites naturels, des comètes, des astéroïdes et des planètes naines.
Une étoile est un astre produisant de la lumière.
Une planète est un corps sans lumière propre, en orbite autour du soleil et ayant éliminé tout corps se trouvant sur une orbite proche.
3 / Les particularités de la Terre.
3.1 / Une planète rocheuse.
En fonction de leur composition chimique, de leur taille et de leur densité, on distingue :
- les planètes rocheuse (ou planètes telluriques) : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Elles sont essentiellement constituées de silicates et de fer, ont une densité élevée et sont de dimensions modestes ;
- et les planètes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Elles sont essentiellement formées de gaz (dihydrogène et hélium), sont de faible densité et sont de grande taille.
3.2 / Une planète habitable.
3.2.1 / La masse, la taille et la distance au soleil conditionnent l'habitabilité de la Terre.
Importance de la taille et de la masse : Mercure est la moins massive des planètes telluriques, sa gravité est si faible qu'elle ne possède pratiquement pas d'atmosphère.
Importance de la distance au soleil : Ce facteur détermine la température d'une planète, car l'énergie solaire reçue par une planète diminue avec l'éloignement au Soleil. Sur Terre, les conditions de température sont favorables à la Vie. Sur Vénus qui est plus proche du Soleil, la température est beaucoup plus élevée, et sur Mars qui en est plus éloignée, la température est beaucoup plus faible.
On peut remarquer que la température à la surface des planètes possédant une atmosphère est plus élevée que celle qu'on devrait théoriquement observer. Pour l'expliquer, il faut faire appel au mécanisme de l'effet de serre.
3.2.2 / La composition de l'atmosphère conditionne l'habitabilité de la Terre.
Certains gaz atmosphériques (dioxyde de carbone, vapeur d'eau, méthane) piègent une partie de l'énergie réfléchie par la Terre et sont responsables d'un effet de serre. Sur Terre la température moyenne de surface et de +14°C. Sur la Lune, qui se trouve à la même distance du soleil et qui n'a pas d'atmosphère, elle est de -18°C.
La Terre est la seule planète du système solaire à posséder du dioxygène. La présence de ce gaz en quantité importante permet la formation d'une couche d'ozone dans la haute atmosphère. L'ozone bloque les rayonnement ultra-violets les plus puissant qui sont nocifs à la Vie.
3.2.3 / La présence d'eau à l'état liquide.
On admet que l'eau liquide est indispensable au développement et au maintien de la Vie. L'état sous lequel l'eau se trouve dépend de la température et de la pression atmosphérique. Sur Mars l'eau ne peut exister qu'à l'état solide ou gazeux. Sur Vénus l'eau n'existe que sous forme de vapeur. La Terre est la seule planète possédant de l'eau à l'état liquide.
4 / Une vie possible ailleurs que sur Terre ?
4.1/ Dans le système solaire.
Sur Mars, où l'eau a autrefois existé à l'état liquide, on recherche toujours des traces de vie.
Io, l'un des satellites de Jupiter pourrait posséder de l'eau à l'état liquide et avoir une température compatible avec la présence de vie.
4.2/ En dehors du système solaire.
Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète située en-dehors du Système solaire. Au 14 août 2013 on recense 939 exoplanètes dans 725 systèmes planétaires dont 146 multiples. La première fut découverte en 1999. On estime que la Voie lactée comporterait 200 milliards d'exoplanètes.
4.3 / Zone d'habitabilité d'un système extrasolaire.
On appelle zone d'habitabilité une région de l'espace, autour d'une étoile, où les conditions sont favorables à l'apparition et au maintien de la vie. Une planète située dans une telle zone pourrait avoir des caractéristiques voisines de celles de la Terre, c'est à dire compatibles avec la présence de vie (sans pour autant que cette présence y soit certaine).
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