- Le comportement de la partie gazeuse du nuage
(Hydrogène et Hélium) a dû être
différent de celui de la partie plus lourde du nuage (poussières).
- En effet les parties légères, gazeuses, se sont échappées
dans l'espace, les particules rocheuses et métalliques sont restées
sur place. Ces éléments grossirent de plus en plus en s'entrechoquant
et en s'assemblant. C'est ce qu'on appelle l'accrétion.
- Plus un objet sera lourd plus il attirera
les autres en raison d'une gravité plus
forte. C'est pourquoi les plus gros rochers deviendront des planètes.
- Ainsi il ne reste plus dans l'espace environnant
du soleil, nouvellement formé,
que de grosses planètes, trop éloignées pour s'attirer.
- Les planètes géantes ont conservé autour
d'elles une atmosphère gazeuse proche de la composition du nuage
interstellaire alors que les petites planètes proches du soleil
ont vu cette atmosphère
dispersée sous l'effet des puissants vents solaires.
- Le début de la formation du système solaire date de 4,6 milliards
d'années. C'est en 10 millions d'années que se forment les planètes
dans leur taille actuelle. Mais le bombardement d'accrétion, a en fait
duré environ 600 millions d'années.
- Ainsi les zones les plus "cratérisées" d'une planète
correspondent à cette période.
- Voir le challenge de Villé...
- Sur la Terre les impacts de ces météorites ont été effacés
au cours des temps en raison de la tectonique des plaques et de l'action de
l'atmosphère (l'érosion atmosphérique).
- Le phénomène d'accrétion provoque un dégagement
d'énergie lors de l'impact et le dégazage des corps sous l'effet
de la chaleur (en particulier de la vapeur d'eau). Les gaz vont ainsi former
une nouvelle atmosphère, riche en eau. L'énergie dégagée
entraîne la fusion des roches. La rotation des planètes, par tassement
des molécules, provoque également un échauffement. Les
matériaux les plus lourds, en fusion, migrent vers le centre de la planète
tandis que les plus légers migrent vers
l'écorce, en raison de la force centrifuge. Sur une écorce en
refroidissement les volcans déversent des roches en fusion qui se sont
peu à peu solidifiées et ont constitué une croûte.
-
Il ya quelques semaines on pouvait lire
dans les journaux:
Astronomie. Saisie par un télescope, l'image fait le
tour du monde des labos d'astrophysique.
Exoplanète: portrait premier
Par Sylvestre HUET
mardi 14 septembre 2004 (Liberation - 06:00)
Première image d'outre-monde. Une exoplanète, tournant
autour d'une étoile située à 230 années-lumière,
fixée sur l'image d'un télescope, sous la forme d'un
point lumineux rougeâtre aux contours flous. L'image a déjà fait
le tour du monde des labos d'astrophysique. Enfin ! Avec cet exploit
technique du VLT le Very Large Telescope de l'Observatoire européen
austral installé au mont Paranal (Chili) et d'une équipe
européo-américaine, les planètes situées
hors du système solaire quittent le domaine de l'évanescence,
de la détection indirecte. Un statut qu'elles partageaient avec
les trous noirs, invisibles et dont l'existence, outre la théorie,
se déduit toujours de l'intense effet lumineux que leur féroce
gravitation impose à la matière environnante.
Tache rouge. «Jusqu'à présent, explique Anne-Marie
Lagrange (observatoire de Grenoble et coauteure de l'article à paraître
dans Astronomy and Astrophysics), nous détections les exoplanètes
en mesurant de minuscules modifications sur la lumière de leur étoile.
Soit lors d'un transit un passage entre le télescope et l'étoile
, soit par un petit effet Doppler en raison des attractions gravitationnelles
entre les deux astres.» La détection se traduisait donc
par d'abstraites courbes de lumière, selon le temps. Là,
les astrophysiciens peuvent montrer au grand public une «vraie» image,
où la grosse tache blanche de l'étoile s'accompagne d'une
petite tache rouge, celle de la planète.
Obtenir l'image d'une exoplanète ne permet pas seulement de
garnir l'atlas du bestiaire cosmique. Elle fournit des informations
beaucoup plus précises que celles des détections indirectes. «La
masse de l'exoplanète se déduit de sa luminosité.
Le spectre de sa lumière nous informe de sa composition chimique,
nous savons déjà que cette exoplanète contient
de la vapeur d'eau», précise Anne-Marie Lagrange. Mais
une méthode ne chassera pas l'autre. L'imagerie montre toute
son efficacité pour les exoplanètes plutôt éloignées
de leur étoile et n'est pas elle affectée par la géométrie
du système, le plan orbital de la planète peut se situer
n'importe où. A l'inverse, les détections indirectes
sont plus performantes lorsque les deux astres sont très proches
l'un de l'autre et nécessitent que l'exosystème solaire
soit vu «par la tranche», l'exoplanète passant pile
entre le télescope et l'étoile.
Naine brune. L'étoile elle-même «n'a pas été visée
au hasard», explique Anne-Marie Lagrange. Située à 230
années-lumière dans l'association stellaire de
l'Hydre, elle est jeune quelques millions d'années seulement
et petite. Le cas idéal. Ne pesant qu'environ 25 fois
la masse de Jupiter, c'est une naine brune, les stars les plus
petites et les moins lumineuses du ciel. Tandis que sa planète,
environ 5 fois la masse de Jupiter, encore toute chaude de
sa formation avec un millier de degrés, brille à son
maximum. En outre, elle est plutôt loin de son étoile,
55 fois la distance Terre-Soleil, ce qui facilite la séparation
des deux sources lumineuse.
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1. Construisez le graphique
en prolongeant le temps jusqu'à -4,6 Ga.
2.
Estimez, mathématiquement, le nombre de météorites ayant
percuté la Terre entre -4,6 et -4,5 Ga.
3. En prenant une valeur moyenne de 5 Km de diamètre par météorite,
calculez le volume total
ainsi agrégé.
4. Comparez avec le volume de la Terre dont le rayon est de 6400 Km.
5. Pourquoi remonte-t-on à -4,6 Ga ?
6. Pour quelle raison n'a t-on pas pu dater de météorites tombés
sur la lune de l'époque comprise entre -4,6 et -4 Ga ?
7. Pourquoi avoir eu recours à la Lune pour cette étude ?
8. L'origine météoritique de la Terre est-elle plausible ? Y a-t-il
des arguments qui
plaident en sa faveur ? |
Le
graphique ne permet pas de donner la valeur recherchée car l'axe des ordonnées devrait être
beaucoup plus grand. On
est donc obligé de trouver une règle mathématique et de faire un calcul.
2.
On remarque que le nombre de météorites est divisé par deux tous les
100 millions d'années. On peut
supposer en considérant que la même chose a existé entre -4,6 et -4 Ga que
le nombre de météorites tombées sur Terre il y a 4,6 Ga est
de 26 x 16 millions, c'est-à-dire 1024 millions de météorites.
3. Le volume d’une météorite étant de
500Km3, le volume total agrégé est donc: (1024 + 512 + 256
+ 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1) x 106 x 500, soit 1,02 x 1012 km3.
4. Le volume d'une sphère est égal à 4/3
x π R3, R étant son rayon. Le
volume de la Terre est donc : 4/3 x π x 64003, Soit 1.1 1012 km3.
5. On remonte à -4,6 Ga car
c'est le moment de création de la Terre.
6. On
n'a pas pu dater les météorites antérieures à -4 Ga sur
la Lune car les cratères et les fragments qu'elles ont laissé sur le
sol lunaire ont dû être recouverts par des éruptions volcaniques (de
basalte).
7. La Terre, comme la Lune, a également été bombardée
par des météorites. Mais les éruptions
volcaniques, l'érosion, la végétation, les océans, ont fait disparaître
les traces laissées par les météorites. La proximité de la Lune et de la Terre fait
qu'on peut considérer qu'elles ont reçu le même nombre de météorites
par unité de surface.
8. La
comparaison du volume de la Terre et du volume de météorites agrégées
montre que le volume est similaire. Cette égalité est
un argument en faveur de l'origine météoritique de la Terre.
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