ds n°2 seconde 2010/2011 corrigé

1) Attribuer à chaque objet ou être vivant sa taille. On remplira sur cette feuille le tableau 1

objets	Mouche	atome	distance Terre-Soleil	diamètre d’un cheveu	train	rayon de la Terre	molécule	notre galaxie	noyau atomique	hauteur d’une montagne
taille	1,5x10^21 km	1,50x10^8 km	4,4 km	6400 km	1,0 cm	0,1 nm		158 m	10 nm	1 fm

Tableau 1

objets	Mouche	atome	distance Terre-Soleil	diamètre d’un cheveu	train	rayon de la Terre	molécule	notre galaxie	noyau atomique	hauteur d’une montagne
taille

2) Convertir les tailles précédentes dans l’unité légale(m) et classer les par ordre croissant dans le tableau ci dessous. Donner pour chaque taille le nombre de chiffres significatifs et l’ordre de grandeur en mètre (sous forme de puissance de 10).

Taille

valeur en mètre(m)

nombre de chiffres significatifs

ordre de grandeur

3) Tracer un axe gradué en puissance de 10 et y placer les différents objets vus précédemment. La première puissance de 10, correspondant à l’origine de l’axe, sera 10^-15 m, 0,5 cm après on inscrira la valeur 10^-14 m et ainsi de suite jusqu’à la valeur 10⁷ m.

4) Lire le texte suivant et répondre aux questions (d’après un article de Wikipédia).

Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) : les huit planètes et leurs 165 satellites naturels connus^[1] (appelés usuellement des « lunes »), les cinq planètes naines, et les milliards de petits corps (astéroïdes, objets glacés, comètes, météorites, poussière interplanétaire, etc.). De façon schématique, le système solaire est composé du Soleil, de quatre planètes telluriques internes, d'une ceinture d'astéroïdes composée de petits corps rocheux, quatre géantes gazeuses externes et une seconde ceinture appelée ceinture de Kuiper, composée d’objets glacés. Au-delà de cette ceinture se trouve un disque d’objets épars, nommé suivant la théorie avancée par Jan Oort, le nuage d'Oort. Ensuite vient l'héliopause, limite du système solaire définie par l'arrêt des vents solaires (ils deviennent plus faibles que le vent galactique). De la plus proche à la plus éloignée (du Soleil), les planètes du système se nomment Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Six de ces planètes possèdent des satellites en orbite et chacune des planètes externes est entourée d’un anneau planétaire de poussière et d’autres particules. Toutes les planètes, la Terre exceptée, portent les noms de dieux et déesses de la mythologie romaine et de la mythologie grecque. Les cinq planètes naines, portant des noms de divinités diverses, sont Pluton, le plus ancien objet connu de la ceinture de Kuiper, Cérès, le plus grand objet de la ceinture d’astéroïdes, Éris, la plus grosse des planètes naines qui se trouve dans le disque des objets épars, et Makemake et Haumea objets de la ceinture de Kuiper. Les planètes naines orbitant au-delà de Neptune, ce qui est le cas de quatre d'entre-elles, sont également classifiées comme plutoïdes.Par extension, le terme « système solaire » est employé pour désigner d’autres systèmes planétaires. Les quatre planètes internes possèdent une composition dense et rocheuse, peu ou pas de satellites naturels et aucun système d’anneaux. De taille modeste (la plus grande de ces planètes étant la Terre dont le diamètre est de 12 756 km), elles sont composées en grande partie de minéraux à point de fusion élevé, tels les silicates qui forment leur croûte solide et leur manteau semi-liquide, et de métaux comme le fer et le nickel qui composent leur noyau. Trois des quatre planètes (Vénus, la Terre et Mars) ont une atmosphère substantielle ; toutes présentent des cratères d’impact et des caractéristiques tectoniques de surface comme des rifts et des volcans

Mercure est la planète la plus proche du Soleil (0,4 UA ), ainsi que la plus petite et la moins massive -4900 km de diamètre- juste plus du vingtième de la masse terrestre (0,055 masse terrestre. Elle est connue depuis l'antiquité et doit son nom au dieu Mercure, qui était chez les Romains le messager des dieux, et dieu du commerce et du voyage ; cela est du au fait quelle se déplace très vite. Mercure ne possède aucun satellite naturel et ses seules caractéristiques géologiques connues, en dehors des cratères d’impact, sont des dorsa, probablement produites par contraction thermique lors de la solidification interne, plus tôt dans son histoire. L’atmosphère de Mercure, quasiment inexistante, est formée d’atomes arrachés à sa surface par le vent solaire^], ou momentanément capturé à ce vent. L’origine de son grand noyau de fer liquide et son fin manteau, composée de différents métaux, n’a toujours pas été expliquée de manière adéquate. Parmi les scénarios hypothétiques, il est possible que ses couches externes aient été balayées par un impact géant ou qu’elle a été stoppée dans son accrétion par l’énergie solaire. Sa période de révolution est d'environ 88 jours et sa période de rotation est de 58 jours. l'absence d'atmosphère significatif et la proximité du soleil amène les températures de surface à varier de 427°C (700°K) lorsque le soleil est au zénith à -183°C (90°K) la nuit.

Vénus (0,7 UA) est proche de la Terre en taille et en masse (0,815 masse terrestre) et, comme elle, possède un épais manteau de silicate entourant un noyau métallique, une atmosphère significative et une activité géologique interne. Cependant, elle est beaucoup plus sèche et la pression de son atmosphère (au sol) est 90 fois celle de la nôtre. Vénus ne possède aucun satellite. Il s’agit de la planète la plus chaude, avec une température de surface supérieure à 450°C, maintenue essentiellement par l’effet de serre causé par son atmosphère très riche en gaz carbonique. Aucune activité géologique récente n’a été détectée sur Vénus ; son absence de champ magnétique ne permettant pas d’empêcher l'appauvrissement de son atmosphère, cela suggère cependant qu’elle est réalimentée régulièrement par des éruptions volcaniques. Sa période de révolution est d'environ 225 jours.

La Terre (1 UA) est la plus grande, la plus massive et la plus dense des planètes internes, la seule dont on connaisse une activité géologique récente et qui abrite la vie. Son hydrosphère liquide est unique parmi les planètes telluriques et elle est la seule planète où une activité tectonique a été observée. L’atmosphère terrestre est radicalement différente de celle des autres planètes, ayant été altérée par la présence de formes de vie pour contenir 21 % d’oxygène^, La Terre possède un satellite, la Lune, le seul satellite significativement grand des planètes telluriques du système solaire. L'explication la plus généralement admise pour expliquer l'origine de ce singulier satellite serait la collision latérale de la jeune terre avec un impacteur géant, de la taille de la planète Mars. La période de révolution de la terre, c'est à dire la durée de l'année, est d'environ 365 jours

Mars (1,5 UA) est deux fois plus petite que la Terre et Vénus, et a seulement le dixième de la masse terrestre (0,107 masse terrestre). Sa période de révolution autour du soleil est d'environ 669 jours et sa journée dure 24 heures et 40 minutes. Elle possède une atmosphère ténue, principalement composé de dioxyde de carbone et une surface désertique avec un climat qui peut être qualifié d'hyper-continental (la température de 20 °C lors d'une belle aprés-midi d'été peut chuter à -100 °C pendant la nuit. Le terrain martien, parfois très accidenté, est constellé de vastes volcans comme Olympus Mons (le plus massif du système solaire), de vallées, de rifts comme Valles Marineris. Ces structures géologiques montre des signes d’une activité géologique voire hydraulique qui a peut-être persisté jusqu’à récemment. Mars possède deux petits satellites naturels (Déimos et Phobos), probablement des astéroïdes capturés^.

4.1 Quelle sont les planètes composant le système solaire ?

4.2 Quelles sont les planètes naines composant le système solaire ?

4.3 Quelles sont les 4 planètes internes du système solaire ? Pourquoi les appelle-t-on comme ça ? Qu’ont-elles de différent des autres planètes ?

4.4 Quelle est en unité astronomique la distance entre les 4 planètes internes et le soleil ?

4.5 En prenant comme échelle 1 cm représente 1 UA, représenter sur un schéma le soleil et les 4 planètes (sans soucis d’échelle en ce qui concerne les rayons des planètes et du soleil)

4.6 Effectuer le rapport entre la période de révolution la plus grande et la plus petite des planètes internes.