Système planétaire, le système solaire Définitions : Système solaire : Ensemble des astres qui gravitent autour du soleil. Le système solaire est formé par le soleil dont la masse exerce une attraction responsable de la gravitation des 8 planètes, des milliers d’astéroïdes, des comètes, des météorites et des poussières interplanétaires. Etoile : Corps céleste constitué de gaz chauds au cœur duquel se déroulent des réactions nucléaires et qui émet de la lumière (ex : Le Soleil). Planète : Corps céleste de forme sphérique n'émettant pas sa propre lumière et gravitant autour du soleil. Astéroïde : Petit corps céleste (diamètre inférieur à 1000 km) gravitant autour du Soleil dont le champ orbital se situe entre Mars et Jupiter. Formés en même temps que les planètes, il y a 4,6 milliards d'années, leur orbite peut recouper celle des planètes aboutissant à leur collision avec celles-ci. Comète : Corps céleste constitué de glace et décrivant une orbite très elliptique. Satellite : Corps céleste gravitant sur une orbite elliptique autour d'une planète. Ils peuvent être naturels (la Lune, Io, Titan...) ou artificiels (Spoutnik, SPOT, GPS, Hubble...)

Tableau comparatif des différentes planètes

Condition d’existence de l'eau liquide. États de l'eau et changement d'état

Peut on faire fondre la calotte glaciaire de Mars en eau liquide pour la rendre habitable ?

L’existence de l’eau à l’état liquide dépend des conditions de pression et de température. Les conditions régnant sur terre permettent la présence d'une grande quantité d’eau liquide. Au niveau de la mer la pression atmosphérique est (1013 HPa) . À cette pression l’eau est solide pour des températures inférieures à 0°C, liquide de 0 à 100°C et totalement gazeuse au-dessus de 100°C. La température du passage de l’état liquide à l’état gazeux baisse avec l'altitude, car la pression atmosphérique diminue. Ces conditions sont uniques dans le système solaire, sur les autres planètes en surface l’eau est soit solide soit gazeuse, les valeurs des pressions et température ne permettent pas l’existence d’eau liquide.

Conditions d'existence d'un atmosphère. Une atmosphère est une enveloppe de gaz qui entour une planète. Leur composition varie suivant les planètes. Les molécules de gaz sont en mouvements permanent, on parle d'agitation moléculaire. Leur vitesse varie suivant la température.

Vue rasante atmosphère terrestre I Origine de l'atmosphère/3 Vitesse de libération et masse d'une planète Vue rasante atmosphère terrestre Vue rasante de mars prise par la sonde Vicking en 1976 : on distingue l'atmosphère de mars peu épaisse. On voit sur ces photo que l'atmosphère de Mars est peu épais par rapport à celui de la Terre. La densité des atmosphères varie suivant les planètes : sur Mars la pression atmosphérique est plus faible que sur la Terre ( 6 Hpa contre 1013 Hpa)

Atmosphères de planètes du système solaire Mercure Terre Mars Jupiter Présence d’une atmosphère et caractéristiques non oui épaisse peu épaisse Principaux gaz de l’atmosphère 78% N2 21%O2 95,3% CO2 3%N2 78% H2 20%He Masse de la planète (kg) 3.30 .1023 5.97 .1024 6.42 .1023 1.90 .1027 Température moyenne au sol (en Kelvins) 343.15 288.15 238 .15 128.15 Rayon de la planète (en km) 2439 6378 3397 71998 Vitesse de libération (km.s-1) 4.3 11.2 5 59.5

L'atmosphère de Mars s'est il échappé ? Ceci expliquerait que la pression ait diminué. Elle serait devenue insuffisant pour que l'eau liquide puisse continué à exister A quelle condition un objet peut il s'échapper d'une planète ? La vitesse de libération d'un astre (escape velocity en anglais) est la vitesse minimale qu'il faut communiquer à un corps, quelle que soit sa masse, pour qu'il échappe définitivement à l'attraction gravitationnelle de cet astre

Conditions d’existence d’une atmosphère (bilan) Le maintien d'une atmosphère autour d'une planète dépend : - de sa masse, plus celle-ci est importante plus l'attraction des gaz est forte. - de sa température de surface, plus celle-ci est élevée, plus les gaz pourront s'échapper facilement. Mars a connu une atmosphère plus dense. Sa masse est plus faible que celle de la Terre, les gaz se sont echappé et les conditions d'existence de l'eau liquide ont disparu. La terre plus massive a consevé une atmosphère plus dense.

Température de surface des planètes Graphique ci dessous montre : - les températures calculées en fonction de la distance au soleil diminue avec la distance à celui ci - les températures mesurées sont plus élevées pour les planètes possèdant une atmosphère.

Température de surface des planètes (bilan) la température moyenne de surface d’une planète dépend de la quantité d’énergie lumineuse qu’elle reçoit. Cette quantité dépend de la distance au soleil : plus une planète est éloignée moins elle reçoit d’énergie lumineuse. La présence d’une atmosphère contenant peut augmenter la température de surface. La présence de gaz à effet de serres piègent les infrarouges émis par la surface de la planète. Ainsi la température de la terre serait de -18°C sans atmosphère alors qu’elle est de 15°C. La lune à la même distance du soleil a une température de surface de -18°C.