Les Sciences de l’Univers : CHAPITRE 4 : Les Sciences de l’Univers : Section 3 : « LA TERRE » 1)- Description de la Terre et de son environnement: Propriétés: - La Terre a une forme ellipsoïdale. - Son diamètre à l ’équateur = 12760 km - Son diamètre aux pôles = 12719 km - Sa masse = Densité moyenne = 5,5 La densité augmente si on va vers le centre : 17,9

Composition: - a)- La Croûte Terrestre (Lithosphère): Constituée de « Sial » (Silicium et Alumine). Trois éléments chimiques dominent : Oxygène, Si et Al. Ces 3 éléments + Fe + Ca + Na + K = 98% de l ’écorce. Epaisseur = 20-50km. Température croît de 1°C tous les 32m de profondeur à cause des éléments radioactifs. Dans certaines mines, T = 60°C ! - b)- Le manteau (Pyrosphère): De 50 à 3000km de profondeur. Il est divisé en deux. La densité augmente de 3,32 à 5,66 Les éléments caractéristiques sont : Si + Magnésium (Sima). La température est de l ’ordre de 2000°C.

- c)- Le Noyau (Barysphère): De 5000km à 6371km de profondeur. Divisé en deux. La densité passe de 9 à 12 ensuite de 15 à 17,9 On pense qu ’il est formé de fer Nickelé (comme les météorites). La température est de 5000°C à 8000°C. La pression est de 3,5 millions d’atmosphères. Surface de la Terre: La surface est recouverte de 3 fois plus d ’eau que de Terre. Les continents qui forment la croûte terrestre flottent comme des iles sur le manteau. Leur mouvement est décrit par la Théorie de Wegener : La dérive des continents, 1960. Au début, il n ’y avait qu’un seul continent : La Pangée, qui s’est disloqué au cours des siècles en plusieurs morceaux. Ces déplacements = Tremblements de Terre + volcans.

L ’Atmosphère: - Couche de gaz entourant la Terre. - Sa densité est de à en allant de la surface de la Terre à une altitude de 200km. - La pression atmosphérique (1 atm.) diminue rapidement avec l’altitude. - Elle s’étend jusqu’à 1000km d ’altitude. - Elle est constituée principalement de : Azote (78%) et Oxygène (21%)

Couches de l ’Atmosphère: a)- Troposphère: C’est la partie habitable de l’atmosphère. Elle s ’étend de 0 à 13km d ’altitude, et sa température décroît rapidement d’environ 6°C par km d ’altitude pour arriver à environ -60°C à son sommet. b)- Stratosphère: Elle s’étend de 13km à 50km d’altitude. Elle contient la couche d ’ozone (Sous les UV, les molécules deviennent ). Cette réaction chimique libère de la chaleur, ce qui provoque une augmentation de la température dans cette couche (0°C vers 50km d ’altitude). Cette couche est importante pour la vie sur Terre (Elle nous protège des rayons UV du Soleil).

c)- Mésosphère: Elle s’étend de 50km à 85km. La température y baisse jusqu’à -100°C. d)- Thermosphère: Elle s’étend de 85km à 500km environ. La température se remet à remonter et peut atteindre 1500°C selon l’activité du Soleil. Elle contient l’Ionosphère. Découverte par Marconi, l’inventeur de la Radio. En effet, ces ondes sont réfléchies sur l’ionosphère. Celle-ci est essentiellement composé d’ions et d’électrons libres qui interagissent avec les ondes radio. e)- Exosphère: La couche la plus extérieure qui commence à 500km d’altitude et se perd dans l ’espace interplanétaire.

Utilités de l ’Atmosphère: - Elle maintient l’Oxygène à la surface de la Terre, ce qui nous permet de respirer et donc de vivre. - Elle sert de thermostat puisqu’elle nous protège des hautes températures le jour et des basses la nuit. - Elle consume également des milliers de météorites qui sinon nous tomberaient sur la tête. - Elle absorbe 25% des radiations solaires. - Propriétés optiques: 1)- Elle diffuse la lumière qui la pénètre en laissant passer plus facilement le rouge que le bleu, c’est à dire, elle disperse plus facilement le bleu que les autres couleurs (Diffusion de Rayleigh). Ceci explique pourquoi le ciel est bleu et les couchers du soleil rouges.

2)- Quand la lumière passe d’un milieu transparent à un autre, elle change de direction (Réfraction de la lumière). Ceci fait que la lumière des astres pénétrant dans l ’atmosphère se courbe pour donner l ’illusion que les astres sont plus hauts qu’ils ne le sont en réalité et paraissent plus ovales qu’ils ne le sont vraiment. Ce phénomène est aussi responsable du scintillement des étoiles en créant des déviations aléatoires des rayons lumineux provenant de ces étoiles. Par contre, les planètes ne scintillent pas.

Champ magnétique de la Terre: 1)- La Terre agit comme un aimant. Elle a un pôle Nord et un pôle Sud qui sont différents des pôles géométriques. L’intensité du champ magnétique est assez faible (0,5 Gauss), mais suffisant pour orienter les aiguilles d’une boussole vers le Nord magnétique et guider les animaux migrateurs dans la bonne direction. 2)- Ceinture de Van Allen : Ce champ magnétique produit la ceinture de Van Allen située à environ 1000km au dessus de la surface de la Terre. Elle forme un prolongement de l’Atmosphère. Elle est composée de noyaux, d’électrons et d’atomes ionisés captés par le champ magnétique terrestre. Ces particules proviennent du Soleil et sont projetés lors des grandes explosions associées aux taches solaires.

3)- Aurores boréales et australes: Ce sont les phénomènes les plus spectaculaires produit par le champ magnétique de la Terre. Ce sont des particules chargées en provenance du Soleil qui sont captés par le champ magnétique terrestre en suivant une trajectoire en forme d’entonnoir dans la direction des pôles. Au fur et à mesure que ces particules pénètrent dans l’atmosphère, elles ionisent les gaz de l’atmosphère et produisent ainsi de la lumière. Elles évoluent à des altitudes variant entre 80 et 1000km et peuvent prendre toutes sortes de formes et de couleurs selon l’intensité et l’énergie des faisceaux de particules incidentes et selon les atomes frappés par ces particules.