Chapitre 13 · La Terre, planète active
La Terre, une planète habitable
Situer la Terre dans le système solaire, expliquer jours et saisons, comprendre pourquoi la vie y est possible.
Le cours
À quoi ça sert ?
Sous la coupole du planétarium
Sortie au planétarium : la salle s’éteint, le Soleil apparaît au centre de la coupole et les planètes se mettent à tourner autour de lui. Noah demande : « Pourquoi il fait chaud l’été ? On est plus près du Soleil ? » L’animatrice sourit : c’est la question piège préférée des visiteurs, et la réponse est non.
Comprendre comment la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil, c’est savoir expliquer le jour et la nuit, les saisons, le décalage horaire d’un voyage, et surtout pourquoi notre planète est la seule connue à abriter la vie. Les astronomes qui cherchent des planètes « habitables » autour d’autres étoiles raisonnent exactement ainsi.
À retenir
1. La Terre dans le système solaire
- Le Soleil est une étoile : une énorme boule de gaz très chaud qui produit sa propre lumière. Les planètes, elles, ne font que renvoyer la lumière du Soleil.
- Huit planètes tournent autour du Soleil, de la plus proche à la plus lointaine : Mercure, Vénus, Terre, Mars (planètes telluriques, petites et rocheuses), puis Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune (planètes géantes, surtout faites de gaz, sans surface solide).
- Ordres de grandeur : la Terre est à environ 150 millions de km du Soleil (la lumière met environ 8 minutes à nous parvenir) ; Neptune est 30 fois plus loin. La Lune, notre satellite, n’est qu’à environ 384 000 km.
À retenir
2. Rotation et révolution
- Rotation : la Terre tourne sur elle-même autour d’un axe passant par les pôles, en environ 24 heures. La moitié tournée vers le Soleil est éclairée (jour), l’autre est dans l’ombre (nuit). C’est la Terre qui tourne, pas le Soleil : son mouvement apparent dans le ciel (lever à l’est, coucher à l’ouest) en est la conséquence.
- Révolution : la Terre fait le tour du Soleil en environ 365,25 jours, sur une trajectoire presque circulaire (l’orbite). Le quart de jour en plus explique l’année bissextile (366 jours) tous les 4 ans.
À retenir
3. Les saisons : une question d’inclinaison
- L’axe de rotation de la Terre est incliné (environ 23°) et garde toujours la même direction pendant la révolution.
- En juin, l’hémisphère Nord penche vers le Soleil : les rayons arrivent plus verticalement (le Soleil monte haut dans le ciel) et les jours sont plus longs → il reçoit plus d’énergie : c’est l’été. En décembre, c’est l’inverse.
- Les saisons sont donc inversées entre les deux hémisphères : quand c’est l’hiver à Paris, c’est l’été à La Réunion ou en Australie.
- Piège : la distance Terre-Soleil varie très peu, et la Terre est même au plus près du Soleil début janvier (environ 147 millions de km), en plein hiver dans l’hémisphère Nord.
À retenir
4. Les conditions de la vie
- De l’eau liquide : indispensable à tous les êtres vivants connus. La Terre est dans la zone d’habitabilité du Soleil : ni trop près (l’eau s’évaporerait), ni trop loin (elle gèlerait).
- Une température moyenne modérée (environ 15 °C), grâce à l’effet de serre naturel : certains gaz de l’atmosphère (vapeur d’eau, dioxyde de carbone) retiennent une partie de la chaleur. Sans lui, la moyenne serait d’environ −18 °C.
- Une atmosphère protectrice : elle contient le dioxygène que nous respirons, et la couche d’ozone filtre une grande partie des rayons ultraviolets (UV) dangereux du Soleil.
| Planète | Atmosphère | Température moyenne |
|---|---|---|
| Vénus | très épaisse, surtout du CO₂ (effet de serre énorme) | environ 460 °C |
| Terre | diazote, dioxygène, un peu de CO₂ et de vapeur d’eau | environ 15 °C |
| Mars | très fine (peu d’effet de serre) | environ −60 °C |
1. Vénus, la Terre et Mars tournent autour du Soleil à des distances différentes : plus loin, moins d'énergie reçue.
Exemple
Raisonner pas à pas
Observation. En hiver, le Soleil de midi est bas dans le ciel et il fait froid. Hypothèse : un sol chauffe moins quand la lumière arrive en biais.
Expérience. Chloé place deux plaques noires identiques, avec un thermomètre chacune, à 30 cm de la même lampe, pendant 10 minutes. Seule différence : l’une est face à la lampe (rayons perpendiculaires), l’autre très inclinée (rayons rasants). La première sert de témoin.
Résultat. La plaque face à la lampe passe de 20 °C à 34 °C ; la plaque inclinée seulement à 26 °C. Conclusion. La même lumière, étalée sur une plus grande surface quand elle arrive en biais, chauffe moins : c’est l’une des deux raisons de l’hiver, avec la durée plus courte du jour. La distance, elle, n’a pas changé.
Attention
Méthode : tester une explication. 1) Je formule l’explication proposée (« l’été, on est plus près du Soleil ») ; 2) je cherche ce qu’elle prédit (l’été devrait tomber en même temps dans les deux hémisphères) ; 3) je compare avec les faits (été en décembre en Australie, Terre au plus près en janvier) ; 4) si un seul fait la contredit, je la rejette.
Attention
Rappel du CM. Tu sais que la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil, et que cela explique le jour, la nuit et l’année. En 6e, tu expliques les saisons par l’inclinaison de l’axe, tu manies les ordres de grandeur du système solaire et tu relies les conditions de la vie (eau liquide, température, atmosphère) à la place de la Terre.
Les exercices
Niveau 1 · Découverte
Les bases, pas à pas.Niveau 2 · Entraînement
Les pièges classiques.Niveau 3 · Expert
Pour aller plus loin.