Collège Bréart - Questions d'élèves sur l'Astronomie

Grâce à l'extraordinaire dévouement et les incroyables dons pédagogiques de Gaëtan Greco, 17 ans !!! grand spécialiste d'astronomie, vous ferez comme mes élèves : vous aurez l'immense plaisir de faire avec lui un voyage passionnant dans l'espace.

Son efficacité, sa disponibilité et son aisance pour enseigner l'astronomie en passant par un professeur d'anglais ne connaissant rien aux arcanes de sa spécialité suscitent la plus grande admiration ! Nous le remercions d'avoir donné l'occasion à cette prof de comprendre , et de l'en avoir convaincue par l'exemple par lui mis en oeuvre et géré, les miracles pédagogiques qui peuvent être réalisés par internet...
Je lui tire mon chapeau bien bas et lui exprime mon infinie gratitude !

Alors bonne visite, n'hésitez pas à nous envoyer vos questions, remarques ou commentaires
Evelyne Sendral

sommaire :

page 1

* quelle température fait-il sur Mars ?
* y a -t-il d'autres planètes habitables ?
* pourquoi y a-t-il des météorites ?
* pourquoi la lune est-elle parfois d'un côté et le soleil de l'autre ?

page 2

* pourquoi n'y a t-il pas d'eau sur certaines planètes ?
* comment a-t-on découvert les autres planètes que la Terre ?
* quelle est la longueur du rayon de l'anneau de Saturne ?
* quel est le poids de la Terre avec et sans les humains ?
* peut-on passer à travers une planète gazeuse ?

page 3

* de quoi est composée une étoile ?
* pourquoi des planètes sont-elles plus grosses que d'autres ?
* d'où proviennent les comètes ?
* y a-t-il d'autres galaxies ?
* y a-t-il des risques que les météorites s'écrasent sur la Terre?

page 4

* peut-il y avoir des êtres humains sur d'autres planètes que la nôtre ?
* pourquoi les étoiles forment-elles des constellations ?
* comment a-t-on découvert l'univers ?
* de quoi sont composés les anneaux qui entourent certaines planètes ?
* d'où proviennent les étoiles filantes ?

page 5

* quelle est la température du soleil?
* peut-on mesurer l'étendue de l'univers?
* peut-on aller dans une autre galaxie?
* comment s'est formé le Big Bang?
* le corps souffre-t-il d'un voyage spatial?

page 6

* que s'est-il passé lors du Big Bang?
* qu'est-ce qu'une année-lumière?
* comment Sedna a-t-elle été découverte?
* le temps passe-t-il plus vite sur les autres planètes?
* pourquoi n'y a -t-il des humains que sur la Terre?

page 7

* y a-t-il des lignes imaginaires sur les autres planètes ?
* pourquoi l'étoile du Berger brille-t-elle plus que les autres ?
* y a-t-il de la vie ailleurs que sur la Terre?
* y a-t-il de l'oxygène dans l'espace?
* y a-t-il déjà eu de l'eau sur Mars?

page 8

* Pluton est-elle la planète la plus froide ?
* pourquoi notre planète s'appelle-t-elle Terre?
* combien y a-t-il d'étoiles ?
* pourquoi y a-t-il des étoiles ?
* reste-t-il beaucoup de planètes inconnues ?

page 9

* peut-on craindre les extraterrestres ?
* comment se sont formés les anneaux autour de Saturne ?

Mars est environ une fois et demie plus loin du Soleil que la Terre. On s'attend donc à ce qu'il y fasse plus froid, étant donné que la source de chaleur des deux planètes est le Soleil. Sur Terre, la température moyenne est de 15 degrés. La température la plus basse jamais mesurée est de -89 degrés en Antarctique, et la température la plus élevée enregistrée est de 58 degrés à l'ombre, dans le désert du Sahara libyen. Sur la planète Mars, toutes ces températures devraient donc être décalées vers le bas, puisqu'elle est plus loin du Soleil que la Terre. En effet, c'est bien ce qui arrive : la température moyenne de Mars est de -50 degrés. Le thermomètre peut descendre jusqu'à -140 degrés au pôle sud (qui comme sur Terre est l'endroit le plus froid de Mars), et le record de chaleur est de 23 degrés. En fait, les températures sur Mars sont presque toujours négatives. L'écart paraît plutôt important avec les chiffres terrestres ; il y a une raison à cela. Cette raison s'appelle l'effet de serre : dans l'atmosphère, cette couche d'air qui entoure aussi bien la Terre que Mars, se trouvent des gaz qui absorbent la chaleur qui est réfléchie par le sol et réchauffent l'ensemble de la planète. Grâce à l'effet de serre, al température de la Terre est 33 degrés plus élevée qu'elle ne devrait l'être : la vapeur d'eau est le principal gaz à effet de serre, suivie du gaz carbonique. Sur Mars, l'effet de serre est aussi présent, car son atmosphère est principalement faite de gaz carbonique, mais l'élévation de température apportée par cet effet de serre n'est que de 5 degrés ; c'est une raison pour laquelle il fait si froid sur Mars.

Si on se limite d'abord au système solaire, la Terre est la seule planète habitable pour nous. Le nœud du problème est en fait la température : Mercure et Vénus sont trop chaudes, la Terre est juste comme il faut, et les autres planètes sont trop froides. La présence d'air et d'eau est aussi indispensable ; la couche d'air de Mars est trop fine et irrespirable, les lunes des planètes n'ont en général pas d'atmosphère.

Deux endroits dans le système solaire pourraient pourtant accueillir une vie primaire, faites de microbes uniquement. Ces endroits sont le sous-sol de Mars, à plusieurs kilomètres de profondeur où l'eau devient liquide grâce à la chaleur libérée par le centre de la planète, et l'océan qui existe sous la croûte de glace qui recouvre totalement le satellite de Jupiter appelé Europe (voir l'image). Europe est un peu plus petite que la Lune, et Mars est environ deux fois plus petite que la Terre. L'inconvénient de ces deux endroits est l'absence totale de lumière, ce qui ne semble pas représenter un obstacle insurmontable pour certaines formes de vie très résistantes trouvées sur notre planète.

Mais l'Univers ne se limite pas qu'au système solaire, bien heureusement : les étoiles sont comme des Soleils lointains, et comme le Soleil, il est possible que certaines autres étoiles soient entourées de planètes. Ce n'est pas une croyance nouvelle, car en l'an 1600, Giordano Bruno a été brûlé vivant sur une place publique pour avoir affirmé que les étoiles étaient effectivement d'autres soleils, entourées d'autres planètes sur lesquelles vivaient d'autres peuples.

A ce jour, on connaît pas loin de 180 planètes extrasolaires (qui tournent autour d'une autre étoile que le Soleil), mais nous ne savons pas encore si elles sont habitées. Vu ce que nous connaissons de ces planètes, cela est peu probable. La grande majorité de ces exoplanètes (une autre appellation) sont des géantes gazeuses, qui n'ont même pas de surface solides. Elles sont aussi bien trop proches de leur étoile : certaines sont chauffées à près de mille degrés !

Le 26 janvier dernier, la découverte d'une petite planète, solide comme la Terre, a fait grand bruit. Cette planète est cinq fois plus lourde que la nôtre, mais elle est quatre fois plus loin de son étoile que la Terre n'est l'est du Soleil. Compte tenu que son étoile est plus petite et plus froide que le Soleil, on estime que la température à la surface de cette planète est de -220 degrés, ce qui rend toute vie impossible.

Voilà un peu plus de dix ans seulement que nous connaissons les planètes extrasolaires, et on en a découvert sur cette période pas loin de 180. La deux centième exoplanète pourrait peut-être découverte avant la fin de cette année. Mais on n'a pas encore découvert de planète habitable par nous ou même par une autre forme de vie. Il reste cependant l'espoir que les grosses planètes situées à une distance telle de leur étoile pour qu'il y fasse une température convenable soient accompagnées de gros satellites où vivre devient envisageable. Et bien sûr, la découverte d'une planète extrasolaire semblable à la Terre pourrait arriver avec la mise en service de CoRoT au mois d'août. Un projet de recherche de planètes terrestres autour d'autres étoiles était en préparation à la NASA, mais il a été abandonné dernièrement.

Les météorites sont des rochers qui tombent à la surface de la Terre. Les plus petits font une dizaine de centimètres, car ceux qui sont encore plus petits brûlent dans l'air et n'atteignent même pas le sol ; ce sont les étoiles filantes. Quant aux plus gros, ils peuvent atteindre plusieurs kilomètres. Pour connaître les raisons de leur existence, on doit donc savoir premièrement pourquoi ces rochers existent, et deuxièmement pourquoi ils en viennent à tomber sur notre planète.

La réponse à la première question est facile : les météorites ne sont rien d'autre que des astéroïdes, les restes de la formation des planètes. Celles-ci se sont en effet construites à partir de grains et de blocs toujours plus gros. Les astéroïdes que l'on observe sont ces blocs, qui n'ont pas participé à la formation des planètes.

La réponse à la deuxième question est moins évidente. Et pour cause : la formation des planètes est censée être terminée depuis quatre milliards d'années, en toute logique, il ne devrait plus rester quoi que ce soit comme blocs, tous auraient dû être intégrés dans les planètes. La solution réside dans la ceinture d'astéroïde et dans la raison de son existence : Jupiter. A cause de son poids, Jupiter a réussi à empêcher la formation d'une planète là où l'on trouve aujourd'hui une ceinture d'astéroïdes. Au lieu de s'accumuler les uns avec les autres, les blocs ont quitté leurs orbites et n'ont pas pu former de planète. En quittant son orbite, un astéroïde peut tout à fait se rapprocher du Soleil et croiser la Terre. C'est l'explication des météorites de grande taille.

Un astéroïde qui quitte son orbite peut aussi rencontrer un autre astéroïde, et leur rencontre peut les briser en morceaux. Ces morceaux sont éparpillés dans toutes les directions, et il arrive que dans l'une de ces directions se trouve la Terre. C'est l'explication de l'origine des petites météorites, et des météorites qui viennent de la Lune ou de Mars : un impact sur l'un de ces astres peut éjecter des morceaux de roche dans l'espace, qui finissent par retomber sur Terre.

Tout simplement parce qu'ils ne tournent pas au même rythme. On sait que, malgré les apparences, le Soleil ne tourne pas autour de la Terre, mais l'inverse. C'est comme se trouver dans un train et regarder le paysage qui semble reculer, tout est une question de point de vue. Le mouvement du Soleil, c'est-à-dire son lever et son coucher et donc la succession des jours et des nuits sont provoqués par le mouvement de la Terre, qui tourne sur elle-même comme une toupie en un peu moins de 24 heures. Le reflet de ce mouvement est celui du Soleil qui semble nous tourner autour en 24 heures également, tout comme le paysage défile à la même vitesse que le train, mais dans l'autre sens.

La Lune, elle, tourne bien autour de nous. Elle le fait plutôt lentement, puisqu'il faut à la Lune plus de 27 jours pour faire un tour de la Terre. La Terre tourne bien plus vite sur elle-même, en un jour seulement. Cela fait que quand notre planète a fait un tour, son satellite, la Lune, a un peu bougé. Ainsi, chaque jour, le Soleil revient à la même position sur le ciel, mais la Lune s'est déplacée. La Lune se lève ou se couche de cette manière 50 minutes plus tard chaque jour.

Elle peut se trouver à plusieurs positions particulières par rapport au Soleil. Parfois elle est opposée au Soleil (l'une se lève alors que l'autre se couche), parfois elle est dans la même direction que le Soleil (ils se lèvent ou se couchent en même temps), parfois encore la Lune passe au plus haut sur le ciel pendant que le Soleil est en train de se lever ou de se coucher. La position de la Lune par rapport au Soleil définit d'ailleurs sa phase, autrement dit le fait qu'elle soit pleine ou en quartier par exemple.

Lorsqu'elle est de l'autre côté du ciel par rapport au Soleil, elle se lève en même temps qu'il se couche, et elle est pleine. Lorsqu'ils sont dans la même direction, la Lune n'est pas éclairée par le Soleil, et elle est donc invisible. Les demi-lunes interviennent dans les situations intermédiaires.