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Météorologie du système solaire Problématique Faire de la planétologie comparée en sintéressant aux caractéristiques des atmosphères de différentes planètes.

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1 Météorologie du système solaire Problématique Faire de la planétologie comparée en sintéressant aux caractéristiques des atmosphères de différentes planètes ou satellites du système solaire. Groupe recherche formation-Strasbourg Exemples de champs scalaires et vectoriels: pression, température, vitesse du vent. Compétences évaluables

2 Groupe recherche formation-Strasbourg Mars Rayon : 3400 km Masse : 6, kg Période de rotation : 24 h 37 min Période de révolution : 687 jours Pression : 7 à 9 hPa Température : -140°C à 20°C Composition chimique de latmosphère : CO 2 : 95,32 % O 2 : 0,13 % N 2 : 2,7 % CO : 0,07 % Ar : 1,6 % H 2 O : 0,03 % Terre Rayon : 6400 km Composition chimique de latmosphère : Masse : kg N 2 : 78,11 % H 2 O : 0 à 7 % Période de rotation : 23 h 56 min O 2 : 20,95 % CO 2 : 0,04 % Période de révolution : 365,25 jours Ar : 0,93 % Pression : 1013 hPa Température : -89°C à 58°C

3 Groupe recherche formation-Strasbourg Latmosphère ténue de la planète Mars Latmosphère terrestre est cent fois plus dense Comparaison des couches atmosphériques des deux planètes Latmosphère martienne

4 Groupe recherche formation-Strasbourg Les tempêtes de poussières martiennes peuvent recouvrir la planète entière et entraîner une baisse conséquente de la température. Les phénomènes climatiques, comme les tempêtes ou les cyclones, visibles sur Terre sobservent également sur dautres planètes, comme Mars. Les tempêtes martiennes

5 Groupe recherche formation-Strasbourg Vénus Terre Rayon : 6400 km Composition chimique de latmosphère : Masse : kg N 2 : 78,11 % H 2 O : 0 à 7 % Période de rotation : 23 h 56 min O 2 : 20,95 % CO 2 : 0,04 % Période de révolution : 365,25 jours Ar : 0,93 % Pression : 1013 hPa Température : -89°C à 58°C Rayon : 6050 km Masse : 4, kg Période de rotation : -243 jours Période de révolution : 224,7 jours Pression : hPa Température : 440°C à 490°C Composition chimique de latmosphère : CO 2 : 96,5 % Ar : traces N 2 : 3,5 % CO : traces SO 2 : traces H 2 O : traces

6 Groupe recherche formation-Strasbourg Leffet de serre sur Vénus est extrême, la température de surface atteint les 470 ° C, il ny a aucune trace deau liquide. Des pluies dacide sulfurique concentré sabattent en permanence sur le sol de Vénus. De violentes tempêtes balayent la surface de Vénus, avec des vents de plus de 500 km/h. Vénus, une planète où il ne fait pas bon vivre

7 Groupe recherche formation-Strasbourg Titan Terre Rayon : 6400 km Composition chimique de latmosphère : Masse : kg N 2 : 78,11 % H 2 O : 0 à 7 % Période de rotation : 23 h 56 min O 2 : 20,95 % CO 2 : 0,04 % Période de révolution : 365,25 jours Ar : 0,93 % Pression : 1013 hPa Température : -89°C à 58°C Rayon : 2575 km Masse : 1, kg Période de rotation : 16 jours Période de révolution : 16 jours Pression : 1470 hPa Température : -180°C Composition chimique de latmosphère : N 2 : 98,4 % C 3 H 8 : traces CH 4 : 1,5 % C 2 H 2 : traces C 2 H 6 : traces HCN : traces

8 Groupe recherche formation-Strasbourg Titan, une Terre à létat primitif La module Huygens sest posé sur Titan après avoir traversé son atmosphère. Celui-ci a découvert que le sol était composé dun mélange de glaces deau et dhydrocarbures. La sonde Cassini a mis en évidence des fleuves et mers dhydrocarbures à la surface de Titan, le plus grand satellite de Saturne. Latmosphère de Titan est proche de celle de la Terre primitive, doù lintérêt porté par les scientifiques à ce satellite.

9 Groupe recherche formation-Strasbourg Io (Satellite de Jupiter) Encelade (Satellite de Saturne) Neptune Le volcanisme est très actif. Latmosphère se forme peu à peu et senrichit en SO 2. La rotation et la révolution de ce satellite sont synchrones. Son atmosphère est composée deau (65%) et de dihydrogène (20%) essentiellement. Sous sa surface glacée, il y aurait de leau liquide en grande quantité. La rotation et la révolution de ce satellite sont synchrones. Son atmosphère est composée de dihydrogène (85%) et dhélium (13%) essentiellement. Sa couleur bleue vient du méthane qui absorbe le rayonnement dans le rouge. Sur Neptune certains vents peuvent atteindre 2000 km/h, ce sont les plus violents du système solaire Ailleurs dans le système solaire …

10 Météorologie du système solaire Groupe recherche formation-Strasbourg 1) Quelle grandeur physique permet de montrer que latmosphère de Mars est beaucoup plus ténu que celle de la Terre? Sagit-il dun champ scalaire ou dun champ vectoriel? Questions 2) Calculer le rapport entre les deux valeurs de cette grandeur, celle mesurée sur Terre et celle mesurée sur Mars. 3) Pourquoi les tempêtes martiennes, comme celle observée en Septembre 2001, entraînent-elles une baisse brutale de la température à la surface de la planète? Mars

11 Météorologie du système solaire Groupe recherche formation-Strasbourg 4) Quelle molécule présente sur Vénus est responsable de leffet de serre observé? Questions 5) Comparer les conditions de pression et de température sur Vénus et sur la Terre, quen concluez-vous? 6) Doù peut provenir lacide sulfurique présent en grande quantité dans latmosphère de Vénus? Vénus 7) Le phénomène est-il observé sur Terre? Si oui, quelles en sont les conséquences?

12 Météorologie du système solaire Groupe recherche formation-Strasbourg 8) Quels sont les hydrocarbures présents à la surface de Titan? Questions 9) On dit que Titan est une Terre à létat primitif, quel phénomène a pu permettre à la Terre de se transformer pour devenir telle que nous la connaissons de nos jours? Titan

13 Météorologie du système solaire Groupe recherche formation-Strasbourg 10) Io et Encelade sont des satellites de Jupiter et Saturne, respectivement. Leur rotation et leur révolution sont synchrones, cela signifie que la durée de leur révolution autour de leur planète est égale à la durée de leur rotation sur elle- même. Quobserverait-on depuis Jupiter ou Saturne en regardant ces satellites? Questions 11) Quel autre satellite du système du système solaire a cette particularité? Ailleurs dans le système solaire


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