Activité 2 - Les conditions d'apparition de la Vie sur Terre
Activité 2 – Les conditions d’apparition de la Vie sur Terre
Les caractéristiques de la Terre en ont fait un bon candidat pour abriter la Vie. L’homme ne cesse de se demander si la Vie existe ailleurs que sur la Terre. L’apparition de cette Vie ne serait possible que dans une « zone d’habitabilité », assez restreinte.
Problématique : Quelles conditions sont nécessaires à l’apparition de la Vie ?
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1 |
Tracez le graphique de la quantité d’énergie en fonction de la distance à la source. |
Document 1 |
Recenser, extraire et organiser des informations
Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : texte et graphique. |
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2 |
Reliez la distance d’une planète par rapport au Soleil à sa température de surface. |
Document 1 Document 2 |
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3 |
Comparez les températures calculées et les températures mesurées. |
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4 |
Expliquez l’origine des différences constatées précédemment. |
Document 3 |
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5 |
Expliquez en quoi l'atmosphère terrestre présente des particularités favorables à la vie. |
Document 4 |
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6 |
Indiquez quelles sont les conditions particulières quant à la présence d’eau sur Terre. |
Document 5 Document 6 |
Conclusion : Répondez à la problématique et définissez la zone d’habitabilité.
Document 1 – Distance et énergie reçue d’une source lumineuse
On cherche la relation entre distance et énergie reçue d'une source lumineuse. On éclaire un luxmètre à différentes distances. Les résultats sont les suivants.
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Eclairement (lux) |
82000 |
42800 |
24800 |
10800 |
5300 |
3100 |
1800 |
1300 |
400 |
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Distance (cm) |
2 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
100 |
150 |
Document 2 – Températures théoriques (calculées) et réeles (mesurées) des planètes du système solaire
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Planète |
Distance au Soleil |
Température calculée |
Température mesurée |
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Mercure |
58 |
140 |
140 |
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Vénus |
108 |
42 |
450 |
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Terre |
150 |
-18 |
15 |
|
Lune |
150 |
-18 |
-18 |
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Mars |
228 |
-61 |
-55 |
|
Jupiter |
780 |
-175 |
-175 |
|
Saturne |
1433 |
-185 |
-185 |
|
Uranus |
2872 |
-220 |
-220 |
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Neptune |
4495 |
-230 |
-230 |
Document 3 – Composition gazeuse de l’air sec de quelques planètes telluriques du système solaire (%)
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Planètes Gaz |
Terre |
Mars |
Vénus |
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Diazote N2 |
78,08 |
3 |
3,5 |
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Dioxygène O2 |
20,95 |
0 |
0 |
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Argon Ar |
0,93 |
2 |
0 |
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Dioxyde de carbone CO2 |
0,03 |
95 |
96,5 |
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Autres : Ozone O3, méthane CH4… |
0,01 |
0 |
0 |
L’atmosphère de la Terre, contrairement à la Lune qui n’en possède pas, génère un réchauffement de la surface par effet de serre. C’est un processus naturel par lequel les gaz de la basse atmosphère forment un bouclier qui absorbe l’énergie solaire renvoyée par la surface de la Terre et la retransmettent vers celle-ci où elle contribue à son réchauffement.
Document 4 – L’importance de l’oxygène
L’intérêt du dioxygène :
Dans les cellules, l’énergie nécessaire à l’activité de presque tous les êtres vivants est produite par la respiration. C’est une oxydation des nutriments grâce au dioxygène.
Le rôle de l’ozone :
Dans la haute atmosphère, en 20 et 30 km d’altitude, le dioxygène se transforme en ozone sous l’effet du rayonnement solaire. L’ozone est une molécule composée de trois atomes d’oxygène (O3). On appelle couche d'ozone la partie haute de l’atmosphère dans laquelle on trouve une assez grande concentration d’ozone (de l’ordre de un pour cent mille).
La couche d’ozone fait barrage à certains rayons ultra-violets, principalement les UVB et UVC, très nocifs pour les êtres vivants (brûlures, cancers). En revanche, elle laisse passer les UVA nécessaires à la photosynthèse et à la vie en général.
Document 5 – L’importance de l’eau
L’eau (océans, lacs, fleuves…) constitue le milieu de vie d’un très grand nombre d’espèces. On sait aujourd’hui que c’est dans l’eau que la vie a pu apparaitre. Tous les êtres vivants sont constitués d’une grande quantité d’eau (Homme 65%, Arbre 75%, Méduse 95%). En effet, pour que les réactions chimiques nécessaires à la vie puissent se produire, il faut une grande mobilité des molécules. L’état gazeux permet cette mobilité mais les molécules du vivant ne sont pas volatiles. L’état solide, lui, n’est pas propice à la vie. Seule l’eau liquide permet la vie.
Document 6 – Les états physiques de l’eau
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Température moyenne au sol (°C) |
Pression atmosphérique au sol (Pa) |
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Terre |
-90 à 120 |
105 |
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Vénus |
460 |
9.106 |
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Mars |
-70 à 10 |
6.102 |
Diagramme Pression/température et états physiques de l’eau