Science et technologie s1399

La situation de la Terre dans l'Univers

Les satellites

Un satellite est un astre en orbite autour d'une planète. La plupart des planètes du système solaire ont des satellites, Mercure et Vénus étant les exceptions. Les planètes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) en ont plusieurs.

La Lune est le satellite naturel de la Terre.
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Les étoiles

Une étoile est une gigantesque boule de gaz qui produisent de la lumière visible sous l'action de réactions nucléaires.

Lors de sa formation, une étoile est essentiellement composée d’hydrogène et d’hélium. Durant la majeure partie de son existence, son cœur est le siège de fusions nucléaires, dont une partie de l’énergie est rayonnée sous forme de lumière visible.

Le Soleil est l’étoile la plus proche de la Terre. C'est l’énergie qui rayonne du Soleil permet le développement de la vie sur la Terre. Il apparaît bien plus lumineux que toutes les autres étoiles en raison de sa proximité : la seconde étoile la plus proche de la Terre, Proxima du Centaure, est 250 000 fois plus éloignée.

Le Soleil est en fait une relativement vieille étoile, il existe depuis environ 5 milliards d’années et devrait s'éteindre dans 5 à 10 milliards d'années.

La formation d’étoiles est due à l’effondrement d’un nuage de gaz stellaires (site de formation de futures étoiles). Les étoiles s’échauffent à mesure qu’elles se contractent.

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La température atteint alors une valeur telle que le cœur « s’allume » : des atomes d’hydrogène fusionnent pour produire de l'hélium. L’étoile entre alors dans la séquence principale où elle passe la majeure partie de sa vie.

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Son évolution ultérieure dépend essentiellement de sa masse. Plus celle-ci est élevée, plus l’étoile est en mesure d’amorcer des réactions de fusion avec des éléments chimiques de plus en plus lourds. Si une étoile est suffisamment massive pour synthétiser du fer, alors elle est vouée à connaître une fin sous forme de supernova : son cœur implose et ses couches externes sont disloquées par le processus.

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Le résidu laissé par l’implosion du cœur est un objet extrêmement compact, qui peut être soit une étoile à neutrons, éventuellement détectable sous la forme d’un pulsar, soit un trou noir.
Les étoiles moins massives connaissent une fin de vie moins violente: elles perdent peu à peu la majeure partie de leur masse, qui forme par la suite une nébuleuse planétaire, et voient leur cœur se contracter lentement pour former une naine blanche.
La durée de vie d’une étoile est essentiellement déterminée par la vitesse à laquelle se produisent les réactions nucléaires : plus la masse de l’étoile est élevée, plus les réactions nucléaires sont rapides et la durée de vie de l’étoile est brève.
Les étoiles les plus massives ont une durée de vie de quelques millions d’années seulement, les moins massives, de plus de mille milliards d’années. Une étoile comme le Soleil a une durée de vie de l’ordre de 10 milliards d’années.

Le système solaire

Le système solaire est constitué du Soleil et de tous les astres en orbite autour de lui.

Le système solaire est composé d'une étoile gigantesque, le Soleil, et de huit planètes. Des planètes naines, des satellites, des astéroïdes (dont la ceinture d'astéroïdes située entre Mars et Jupiter) et des comètes s'ajoutent pour former l'ensemble du système solaire

D'autres objets célestes sont situés au-delà de l'orbite de Neptune. Ils sont réunis dans la ceinture de Kuiper ou dans le nuage de Oort. Le nuage de Oort permet de délimiter le système solaire: les limites extérieures sont estimées à près de deux années-lumière (environ 100 000 unités astronomiques).

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Les galaxies

Une galaxie est un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.

Les étoiles sont regroupées au sein de galaxies. Une galaxie typique comme la nôtre, la Voie lactée, contient plusieurs centaines de milliards d’étoiles. Au sein des galaxies, les étoiles peuvent être liées dans des systèmes multiples (quelques étoiles) ou des amas (plusieurs dizaines à quelques centaines de milliers d’étoiles). C'est la force gravitationnelle qui maintient la cohésion de cet ensemble de matière.

Le diamètre de la Voie lactée est estimé à 100 000 al, alors que sa masse serait entre 750 et 1 000 milliards de fois la masse du Soleil, qui est de 1,2 ×1030 kg.


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Les étoiles qui sont situées au centre de la galaxie sont les plus vieilles. On estime leur âge à environ 12 milliards d’années. Les étoiles que l’on retrouve dans les bras sont plutôt les étoiles plus jeunes. On estime leur âge entre 10 et 100 millions d’années.

Les amas de galaxie

Un amas de galaxies est un ensemble de galaxies situées dans un même secteur de l'Univers et reliées entre elles par des forces gravitationnelles.

Les petits amas ne comptent que quelques dizaines de galaxies. La galaxie dans laquelle le système solaire est situé se nomme Voie Lactée.

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Les superamas de galaxie

Un superamas est un regroupement d'amas de galaxies qui s'attirent par une force gravitationnelle.

Un superamas peut contenir de quelques centaines à quelques milliers d'amas de galaxies. Il existe de nombreux superamas dans l'Univers. La Voie lactée est située dans le Superamas local, ou Superamas de la Vierge.

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Les constellations

Une constellation est une figure imaginaire, un dessin formé par les étoiles. En général, les étoiles qui forment les constellations sont particulièrement brillantes et on les perçoit suffisamment proches les unes des autres pour qu’il soit facile de les relier par des lignes imaginaires.

Les constellations servent tout simplement à un repérage visuel. Les étoiles d’une même constellation n’ont pas de lien entre elles et elles sont souvent très éloignées les unes des autres. Par exemple, les étoiles qui forment le W de la constellation de Cassiopée (voir l’image ci-dessous) nous semblent rapprochées, mais en vérité leur distance varie entre 55 et 600 années-lumière.

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À ce jour, il y a 88 constellations. De celles-ci, 48 étaient connus des anciens Grecs. Le premier catalogue a été réalisé par l’astronome grec Hipparque. Les 40 autres constellations ont été ajoutées après l’an 1600. Depuis 1930, tout point du ciel appartient maintenant à une constellation.

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Lorsqu’on observe le ciel au Canada, on voit les étoiles circumpolaires au nord et on voit à l’est, au sud et à l’ouest, des étoiles qui changent selon la saison et le moment de la nuit. On dit que ces dernières étoiles se lèvent et se couchent. L’utilisation d’un cherche-étoiles est donc une bonne façon pour commencer à observer les étoiles et apprendre à reconnaître les constellations.

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Les exercices
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