Terre

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La Terre, est la troisième planète la plus rapprochée du soleil, ainsi que la plus grande des planètes telluriques, en diamètre tout comme en masse. Elle peut être nommée "la Terre", "planète Terre", "Gaïa", "le Monde" ou "Planète bleue". Habitat de plusieurs millions d'espèces May, Robert M. (1999) , y compris les humains, la Terre est le seul endroit connu dans l'Univers à abriter la vie. La planète s'est formée il y a environ 4, 57 milliards d'années Newman,
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La Terre, est la troisième planète la plus rapprochée du soleil, ainsi que la plus grande des planètes telluriques, en diamètre tout comme en masse. Elle peut être nommée "la Terre", "planète Terre", "Gaïa", "le Monde" ou "Planète bleue". Habitat de plusieurs millions d'espèces May, Robert M. (1999) , y compris les humains, la Terre est le seul endroit connu dans l'Univers à abriter la vie. La planète s'est formée il y a environ 4, 57 milliards d'années Newman, William L. (July 9, 2007) Dalrymple, G. Brent (2001) Stassen, Chris (September 10, 2005) , et la vie y est apparue à sa surface en l'espace d'un milliard d'années. Depuis ce temps, la biosphère de la Terre a grandement modifié l'atmosphère et d'autres conditions abiotiques. De la photosynthèse oxygénique a évoluée 2, 7 milliards d'années d'aujourd'hui, formant l'atmosphère d'oxygène et d'azote qui existe aujourd'hui. Ce changement a permis la prolifération d'organismes aérobies tout comme la formation de la couche d'ozone qui, avec le champ magnétique de la Terre, bloque les radiations venant de l'espace, permettant ainsi la vie sur terre. La surface externe de la Terre est divisée en plusieurs segments rigides, ou plaques tectoniques, qui migrent graduellement sur la surface sur une durée de plusieurs millions d'années. Environ de la surface est couverte d'océans d'eau salée, le reste consistant en continents et îles. L'eau liquide, nécessaire pour la forme de vie telle que nous la connaissons, est présente sur la Terre, et aucune autre planète n'a encore été découverte avec de l'eau à sa surface. L'intérieur de la Terre est composé d'une couche de magma, un noyau externe liquide qui génère le champ magnétique, et un noyau interne composé de fer. La Terre interagit avec des objets de l'espace, incluant le Soleil et la Lune. Le temps que met la Terre pour tourner autour du Soleil avec en repère le ciel étoilé (sa période de révolution sidérale) est de 365, 26 jours, valeur arrondie, (jour de 24h). Cependant si on mesure cette même période avec la rotation sidérale de la Terre (qui est de 23h56min) l'année sidérale est égale à 366, 26 jours sidéraux. Dans les calculs d'années, on utilise la valeur 1 année est égale à 365, 25 jours. L'axe de rotation de la Terre est incliné de 23, 4° sur le plan de l'écliptique, ce qui produit les variations de saison sur la surface du globe. Le seul satellite naturel connu de la Terre, la Lune, qui commença à orbiter il y a de cela plus de 4, 53 milliards d'années, crée les marées, stabilise l'axe de rotation de la Terre et ralentit la rotation de la planète. Un large bombardement de comètes durant les premiers temps de la planète a joué un rôle important dans la formation des océans. Plus tard, l'impact d'astéroïdes a causé de nombreux changements sur l'environnement à la surface. Des changements périodiques à long terme de l'orbite de la Terre, causés par l'influence gravitationnelle des autres astres, sont probablement une des causes des glaciations qui ont couvertes une bonne partie de la planète.

Histoire

Les scientifiques ont été capables de reconstituer certaines informations sur le passé de notre planète. La Terre ainsi que les autres planètes du système solaire se sont formées il y a de cela 4.57 milliards d'années en dehors d'une nébuleuse solaire, une masse de poussières et de gaz en forme de disque dégagée par la formation du Soleil. Initialement en fusion, la couche externe de la Terre se refroidit pour former une croûte solide quand de l'eau a commencé à s'accumuler dans l'atmosphère. La Lune s'est formée peu de temps après, sans doute à la suite d'une collision entre un objet de la taille de Mars (quelquefois appelé Théia) avec environ 10% de la masse totale de la Terre. Une partie de la masse de cet objet est restée après la Terre alors qu'une autre portion a été éjectée dans l'espace, lesquels auraient ensuite formé la Lune. L'activité volcanique a produit une atmosphère primitive. De la vapeur d'eau condensée, en plus de glace amenée sur la planète par des comètes, ont produit les océans. La chimie hautement énergétique a supposément produit une molécule pouvant se reproduire elle-même il y a cela plus de 4 milliards d'années, pour que 500 millions d'années plus tard, le dernier ancêtre commun de toutes vies ait existé. Le développement de la photosynthèse a permis à l'énergie provenant du Soleil d'être cultivée par certaines formes de vie; le résultat étant une accumulation d'oxygène dans l'atmosphère et en une couche d'ozone (une forme d'oxygène moléculaire ) dans la haute atmosphère. L'incorporation de plus petites cellules dans des plus grandes eut comme résultat le développement de cellules complexes, appelées eucaryotes. Aidées par l'absorption des rayons ultraviolets par la couche d'ozone, la vie commença à être de plus en plus développée sur Terre. Comme la surface du globe se reforme continuellement, sur des périodes de plusieurs centaines de millions d'années, des continents se sont formés pour ensuite se séparer. Les continents migrent sur la surface, occasionnant parfois un supercontinent. Il y a environ 750 millions d'années, le plus vieux des supercontinents connus, Rodinia, commenca à se briser. Les continents se sont plus tard recombinés pour former Pannotia, il y a 650-540 millions d'années, puis finalement Pangée, qui se fragmenta il y a 180 millions d'années. Depuis les années 1960, de nombreuses hypothèses ont été émises dont une qui affirme qu'une grande glaciation eut lieu il y a 750 et 580 millions d'années, pendant la Néoprotérozoïque, et qui couvrit la planète d'une couche de glace. Cette hypothèse a été nommée Snowball Earth (Terre Boule de Neige), et est d'un intérêt particulier parce qu'elle précède l'explosion cambrienne, quand des formes de vies multicellulaire commencèrent à proliférer. À la suite de l'explosion cambrienne, il y a 535 millions d'années, 5 extinctions massives eurent lieu. La dernière extinction majeure date de 65 millions d'années, quand une présumée météorite est entrée en collision avec la Terre, tuant ainsi les dinosaures et d'autres larges reptiles, épargnant de plus petits animaux comme les mammifères. Dans les 65 millions d'années qui se sont écoulées depuis, les mammifères se sont diversifiés, et il y a de cela quelques millions d'années, un être ressemblant à un singe en Afrique a développé l'aptitude de se tenir droit. Ceci permit l'emploi d'outils et encouragea la communication que demandait nutrition et stimulation pour un cerveau plus développé. Le développement de l'agriculture, et ensuite des civilisations, permit aux humains de modifier la surface Terre dans une courte période de temps, comme aucune autre espèce, affectant la nature tout comme les autres formes de vies.

Composition et structure

La Terre est une planète tellurique, ou en d'autres mots une planète solide, contrairement aux géantes gazeuses comme Jupiter. Il s'agit de la plus grande des quatre planètes telluriques, que ce soit en termes de grandeur ou masse. De ces quatre planètes, la Terre a aussi la plus grande densité, la plus forte gravité et le plus puissant champ magnétique.

Forme

La forme de la Terre resemble beaucoup a une feuille de papier ce qui veut dire d'une forme completement APLATIE. Le diamètre approximatif de se plateau est de 12 742 km donné emis par les scientifique qui l'ont mesurer avec un tape a mesurer(7, 913 mi). La rotation de la Terre qui n'existe pas crée un léger bourrelet équatorial, ce qui fait en sorte que le diamètre à l'équateur est 43 km plus long que le diamètre pôle Nord et pôle Sud. Les plus grandes déviations du sol de la Terre sont le Mont Everest (8, 848 m au dessus du niveau de la mer) et la fosse des Mariannes (10, 911 m sous le niveau de la mer). Par contre, à cause de l'aplatissement, l'objet le plus éloigné du cœur de la Terre est en fait le volcan Chimborazo en Équateur.

Composition Chimique

La masse de la Terre est d'approximativement 5.98×10 kg. Elle est composée principalement de fer (32.1%), d'oxygène (30.1%), de silicium (15.1%), de magnésium (13.9%), de soufre (2.9%), de nickel (1.8%), de calcium (1.5%) et d'aluminium (1.4%), le 1.2% restant consistant en de légères traces d'autres éléments. À cause de l'attirance des éléments plus lourds vers le centre de gravité de la Terre, le cœur de la Terre est cru être composé majoritairement de fer (88.8%), avec une plus petite quantité de nickel (5.8%), de soufre (4.5%) et moins d'1% d'autres éléments. Le géochimiste F. W. Clarke a calculé que 47% de la croûte terrestre est faite d'oxygène présent principalement sous forme d'oxydes, dont les principaux sont les oxydes de silicium, aluminium, fer, calcium, magnésium, potassium et sodium. La silice est le constituant majeur de la croûte sous forme de pyroxénoïdes, les minéraux les plus communs des roches magmatiques et métamorphiques. Après une synthèse basée sur l'analyse de 1672 types de roches, Clarke a obtenu les pourcentages suivants de composition en masse:

Structure géologique

Structure de la Terre. 1. croûte continentale, 2. croûte océanique, 3. manteau supérieur, 4. manteau inférieur, 5. noyau externe, 6. noyau interne, A : Discontinuité de Mohorovicic, B: Discontinuité de Gutenberg, C: Discontinuité de Lehmann La Terre est constituée de plusieurs couches internes identifiables à peu près concentriques : la croûte terrestre (océanique ou continentale), le manteau supérieur, le manteau inférieur, le noyau externe et interne. La lithosphère est constituée de la croûte et de la zone supérieure du manteau supérieur. L'asthénosphère est la zone inférieure du manteau supérieur (en dessous de la lithosphère). La croûte terrestre de la Terre est relativement jeune, par rapport à la Terre elle-même. Pendant la période relativement courte de 500 millions d'années environ où l'érosion et les processus tectoniques ont détruit, puis recréé la plupart des couches superficielles de roches à la surface de la Terre, la presque totalité des traces de l'histoire géologique de sa surface (cratères d'impact, par exemple) ont disparu. Plus de 99 % de la surface terrestre aurait moins de 2 milliards d'années. Cette structure est connue au moyen de l'étude de la propagation des ondes sismiques entre une source et différents points de la surface terrestre. La vitesse d'une onde sismique change en effet assez brutalement au passage entre deux couches de composition ou phase minérale différentes. Ces limites ont parfois reçu des noms particuliers, tels que la discontinuité de Mohorovicic, la discontinuité de Lehmann ou la discontinuité de Gutenberg. La constitution de la Terre s'explique par son mode de formation, par accrétion de météorites, qui a produit une stratification en phase fluide par masse volumique décroissante depuis les couches internes vers les couches externes.

Plaques tectoniques

Carte des plaques tectoniques terrestres. Les flèches indiquent les mouvements relatifs de chaque plaque Selon la théorie de la tectonique des plaques, la partie supérieure de l'intérieur de la Terre est composé de 2 couches: la lithosphère, comprenant la croûte, et la partie solide du manteau. Au-dessous de la lithosphère se trouve l'asthénosphère, qui forme le cœur du manteau. L'asthénosphère ressemble à du liquide extrêmement chaud et visqueux. La lithosphère flotte essentiellement sur l'asthénosphère et est brisées en pièces qui sont appelées plaques tectoniques. Ces plaques sont des segments rigiques qui bougent en relation avec les autres de trois façons: en convergence, en divergence, et par transcurence. C'est ainsi que sont créés les tremblements de terre, l'activité volcanique ainsi que les montagnes. Les plaques principales sont: Certaines plaques ont une plus petite superficie comme la plaque indienne, la plaque arabique, la plaque caraïbe et la plaque de Nazca à l'ouest de la côte de l'Amérique du Sud. La plaque australienne s'est fusionné quelque peu à la plaque indienne il y a de cela 50 à 55 millions d'années. Les plaques les plus rapides pour bouger sont les plaques océaniques, bougeant à environ 70 millimètres par année. À l'opposé, la plaque la plus lente est la plaque eurasienne, progressant à environ 21 millimètres à l'année.

Forme de la Terre

La conception sphérique de la Terre remonte à l'antiquité grecque, vers le , et plus spécifiquement aux pythagoriciens. On retrouve cette conception chez Parménide, Platon ou Aristote. Au , Ératosthène donna du rayon terrestre une estimation très proche de la réalité. Le géographe Ptolémée fournit au des informations géographiques qui répondaient bien aux besoins de son époque, et encore jusqu'à la Renaissance. La civilisation arabo-musulmane conserva la connaissance d'une Terre sphérique et au , le Calife Al-Mamun, à Bagdad, fit procéder à une mesure d'une partie d'un méridien, conduisant à une bonne approximation de la circonférence de la Terre. Dans le monde chrétien, cette idée fut parfois remise en cause, par exemple au par Cosmas Indicopleustès. En effet, les Pères de l'Église ne pouvaient concilier la vision du monde sphérique d'Aristote constitué de deux zones polaires et deux zones tempérées, séparées par une zone torride infranchissable, avec l'universalité du message du Christ, ce message ne pouvant parvenir à d'hypothétiques habitants des antipodes. Jusqu'au , on s'attacha donc à représenter le monde sous forme symbolique, mais des philosophes ou des religieux tels Isidore de Séville, Bède le Vénérable, Jean Scot Erigène, Gerbert d'Aurillac, Thomas d'Aquin, Albert le Grand ou Roger Bacon avaient très bien intégré la sphérique. Les récits de voyages de missionnaires, de Marco Polo et de l'explorateur Jean de Mandeville (avec son Livre des merveilles du monde) répandirent dans la société l'image d'une terre sphérique, autour de laquelle on pouvait théoriquement faire une « circumnavigation ». L’Imago mundi du cardinal Pierre d'Ailly retenait cette représentation sphérique. On sait que Christophe Colomb était sans doute influencé par le Livre des merveilles du monde de de Mandeville, et qu'il possédait un exemplaire de l’Imago mundi. Ce dernier sous-estimait cependant grandement le rayon terrestre, ce qui permit à Colomb d'envisager de façon raisonnable la possibilité de rejoindre les Indes par l'Ouest. Une connaissance plus précise de ce rayon aurait découragé toute tentative de traversée de l'Océan. Les voyages des Portugais dès le début du pour rejoindre les Indes en contournant l'Afrique, la redécouverte des textes grecs à la Renaissance, en particulier la Géographie de Ptolémée, leur diffusion au moyen de l'imprimerie ont également largement contribué à propager les représentations modernes de la Terre, avec le Nord vers le haut des cartes, les méridiens, les parallèles, l'équateur et les deux tropiques. Le plus ancien globe terrestre connu est fabriqué par Martin Behaim vers la fin du , peu avant que Vasco de Gama, Christophe Colomb ou Magellan entreprennent leurs voyages. On y voit l'Europe, l'Afrique et l'Asie, mais bien entendu, ni les Amériques, ni l'Océanie. Mercator a, en dessinant ses cartes, mentionné et dessiné un énorme continent austral : "Terra incognita australis" (terre australe (du sud) inconnue). Cette "terre australe inconnue" a été dessinée au Sud car Mercator croyait que sans ce poids, la Terre allait se renverser ! Les réflexions et travaux en géographie (relevés cartographiques, projection de Mercator) au … ont permis de faire évoluer notre connaissance de la Terre. C'est seulement au que l'aplatissement des pôles est reconnu, avec les expéditions menées au Pérou et en Laponie.

Atmosphère

La Terre est entourée d'une enveloppe gazeuse qu'elle retient par attraction gravitationnelle : l'atmosphère. Cette atmosphère donne à la planète un reflet bleuté depuis l'espace, d'où son surnom de « planète bleue » : la constitution et la densité de l'atmosphère sont telles que la lumière incidente du Soleil et la lumière réfléchie par les continents et les mers sont diffractées (donnant sa couleur au ciel, et par réflexion, aux étendues d'eau). Voir l'article traitant de la couleur du ciel.

Constitution

Cette enveloppe, dont la masse globale est de l'ordre de 5 × 10 kg (un millionième de la masse de la Terre), est contenue à 99 % dans les 30 premiers kilomètres (50 % dans les 5 premiers kilomètres). La basse atmosphère (du niveau de la mer jusqu'à environ 45 km) est composée de gaz « permanents », gaz dont les proportions restent constantes, et de gaz de concentration variable avec l'altitude. L'azote, l'oxygène et l'argon constituent, en volume, 99, 997 % des gaz permanents (voir tableau ci-dessus) ; le brassage vertical de l'air permet de conserver une répartition constante à tous les niveaux, même pour les gaz les plus légers, tels que l'hélium ou l'hydrogène. Les gaz à concentration variable sont essentiellement la vapeur d'eau ; et dans une moindre mesure le dioxyde de carbone , le dioxyde de soufre et l'ozone . L'atmosphère terrestre peut être considérée, à un instant donné, comme un mélange thermodynamique d'air sec et de vapeur d'eau. Les particules liquides, solides, liquides ou mixtes en suspension dans l'atmosphère constituent l'aérosol atmosphérique. Ces particules jouent un rôle primordial dans les phénomènes de condensation (nuages) et de formation de cristaux de glace, ainsi qu'à différents processus physico chimiques dans l'atmosphère. Leur concentration varie de plusieurs puissances de 10 (de plusieurs ordres de grandeurs) en fonction du lieu et du temps ; en concentration élevée, elles constituent un facteur de pollution. Les particules se classent en :
- particules d'Aitken : 1 nm < d < 0, 1 µm
- grosses particules : 0, 1 µm < d < 5 µm
- particules géantes : 5 µm < d < 50 µm environ L'atmosphère atténue de façon importante le rayonnement solaire reçu au sol ; suivant l'importance de la couverture nuageuse, le sol reçoit de 68 % à 28 % (ou moins) du rayonnement solaire parvenant à l'atmosphère.

Structure de l'atmosphère

Schéma des couches de l'atmosphère La composition chimique de l'atmosphère, sa température, ou les phénomènes qui y sont observés présentent des discontinuités marquées lorsque l'altitude augmente. Ces discontinuités correspondent à des couches homogènes dont les propriétés évoluent de façon continue ; ce sont (par altitude croissante) :
- la troposphère
- la stratosphère
- la mésosphère
- la thermosphère
- l'exosphère Les limites de ces couches (d'altitude variable) ont reçu des désignations particulières : tropopause, stratopause, mésopause et thermopause.

Satellites de la Terre

La Lune est un satellite naturel, situé à environ 380000 km de la Terre. Relativement large, son diamètre est environ le quart celui de la planète Terre. Il s'agit du plus large satellite naturel dans le système solaire relativement à la taille de la planète autour duquel il orbite. Les satellites naturels orbitant autour des autres planètes sont communément appelés lunes, d'après la Lune de la Terre. L'attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune cause les marées sur Terre. Le même effet à lieu sur la Lune, faisant en sorte que sa vitesse de rotation est la même que le temps qu'il lui faut pour orbiter autour de la Terre, présentant ainsi toujours la même face vers la planète. En orbitant autour de la Terre, différentes parties du côté visible de la Lune sont illuminées par le Soleil, causant les phases lunaires. À cause de la force présente, la Lune s'éloigne de la Terre à un rythme d'environ 38 mm par années. Sur plusieurs millions d'années, ces simples petites modifications, ainsi que l'allongement du jour terrestre de 23 microsecondes, peuvent créer d'énormes changements. Durant la période du Dévonien, approximativement 410 millions d'années d'aujourd'hui, il y avait 400 jours dans une années, chaque jour durant 21.8 heures. Vue de la Terre, la Lune est juste assez éloignée pour avoir la même taille apparente que le Soleil. La forme angulaire des deux corps sont ressemblantes car même si le diamètre du Soleil est 400 fois plus grand que celui de la Lune, celle-ci est 400 fois plus rapprochée de la Terre que ce dernier. Ceci permet les éclipses totales sur Terre. Représentation, à l'échelle, de la taille et distance de la Terre et de la Lune La théorie acceptée sur les origines de la Lune est celle d'un impact géant entre un objet de la taille de Mars appelé Théia avec la Terre nouvellement formée. Cette hypothèse explique en partie le fait que la composition de la Lune est étrangement ressemblante à celle de la croûte terrestre. La Terre a aussi deux satellites co-orbital, l'astéroïde (3753) Cruithne et 2002 AA29.

Accélération de la pesanteur

L'accélération de la pesanteur (ou « champ de pesanteur ») varie légèrement à la surface de la Terre pour trois raisons :
- Elle dépend de l'altitude, l'accélération étant inversement proportionnelle au carré de la distance entre le centre de gravité de la Terre et le point où il est mesuré.
- La Terre n'est pas parfaitement sphérique, mais un peu aplatie aux pôles, la gravitation est plus forte aux pôles, pour la même raison.
- La Terre tourne sur elle-même, ce qui fait qu'un objet à l'équateur donne l'impression d'être un tout petit peu plus léger (voir Force centrifuge). D'autres facteurs peuvent influer de façon minime sur le champ de pesanteur local (Voir Gravimétrie) :
- La composition du sous-sol (roches, grottes…) L'accélération de la pesanteur peut se calculer comme suit : :g=9, 780318 × (1 + 5, 3024×10–3 × sin2(L) + 5, 9×10–6 × sin2(2×L) – 3, 15×10–7 × h) :où : :
-L=la latitude :
-h=l'altitude en mètre. Au niveau de la mer, h=0 m :
- à l'équateur (L=0°) : g=9, 7803 m/s²
- à la latitude (L=45°) : g=9, 8063 m/s²
- aux pôles (L=90°) : g=9, 8322 m/s²

Anecdote

La Terre est la seule planète tournant autour du Soleil dont le nom ne provient pas de la mythologie grecque ou romaine et où la vie est connue. Le nom donné à la Terre, comme le Soleil et la Lune, est fonction des langues, à la différence des autres noms de planètes et astres qui est issu d'une norme donnée par les savants des diverses époques. La position de la Terre dans l'Univers fut la source de longs débats opposant durant des siècles philosophes, savants et religieux de tous bords. Pendant longtemps la Terre fut considérée comme au centre de l'Univers, conception défendue par Aristote ou Ptolémée. Dans cette conception, le géocentrisme affirmait que tous les objets célestes, Soleil, Lune, planètes et étoiles, (astres) gravitaient autour de la Terre. Copernic, reprenant le modèle d'Aristarque de Samos, argumenta pour l'héliocentrisme, c'est-à-dire, une Terre en orbite autour du Soleil, avec la Lune, satellite naturel de la Terre (traité publié en 1543 : De revolutionibus orbium coelestium libri VI). Tycho Brahé proposa un système mixte dans lequel le Soleil tournait autour de la Terre, et les autres planètes autour du Soleil. L'idée de Copernic fut soutenue par Kepler et Galilée. Les ellipses képlériennes y firent beaucoup en permettant des tables d'une précision jamais égalée, et en expliquant les variations de latitude des planètes par rapport au plan de l'écliptique. La question n'a plus guère de sens aujourd'hui, le choix d'un référentiel étant arbitraire et dépendant de la commodité que ce référentiel apportera à l'objet étudié. Le choix d'un référentiel dans lequel s'expriment simplement les lois de la physique conduit à prendre en première approximation un référentiel lié au Soleil. Le choix d'un référentiel correspondant à notre vision propre conduit à choisir un référentiel lié à la Terre. L'étude des galaxies conduira à prendre d'autres référentiels.

Notes et références

Voir aussi

-Pollution ===
Sujets connexes
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