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LISTE DES ARTICLES PUBLIES (les articles sont affichés après la liste)

Si la Terre m'était contée...

 

"Que me conseillez-vous d’aller visiter ?", demanda le Petit Prince.
"La Planète Terre, répondit le géographe. Elle a une bonne réputation."
Antoine de Saint Exupéry

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image1Photo de la Terre prise depuis Apollo 8

Elle est âgée de 4,5 milliards d’années, soit un demi milliard de moins que le Soleil dont elle est une des 8 planètes, (la 9e, Pluton, ayant été récemment déclassée). Troisième en partant du Soleil après Mercure et Vénus mais avant Mars, elle en est distante d’environ 150 millions de km que la lumière met un peu plus de 8 mn à parcourir. Elle a un satellite, la Lune, située à 380.000 km environ, parcourus aussi par la lumière en un peu plus d’1 seconde. 

Vue de l’espace, elle offre au regard une magnifique couleur bleue, tachetée  des nappes blanches que sont les nuages de son atmosphère. Pour cette raison, on la surnomme aussi la Planète Bleue. Au dire des astronautes qui ont eu le privilège de la voir, comme ceux d’Apollo 8 qui ont pris la photo ci-contre, la vision est d’une merveilleuse beauté et est inoubliable. 

C’est notre Terre, la « Terre des Hommes », qui nous a donné naissance, nous abrite et nous nourrit.

Caractéristiques orbitales

L’orbite, elliptique, est  en réalité quasi  circulaire, de rayon (demi grand axe de l’ellipse) 149.597.887,5 km.  Cette distance sert en astronomie d’unité de mesure et on l’appelle pour cette raison unité astronomique (ua).

La circonférence orbitale vaut 924.375.700 km, soit 6,179 ua, parcourus en 365,25 jours (1 année), ce qui correspond à une vitesse orbitale moyenne  de 30  km/sec (29,780).

Caractéristiques physiques

Elle est de forme quasi sphérique, un peu aplatie aux pôles. Ses dimensions essentielles sont les suivantes :

- rayon équatorial :

- rayon polaire :

- périmètre équatorial :

- superficie :

- volume :

- masse volumique moyenne :

6 378,14 km

6 356,78 km

40 075,03 km

  510 067 420 km2 

1,083 1012  km3

5,515 tonnes/m3

La gravité à la surface qu’on appelle le « g » (dont la valeur ancienne est de 9,81 m/s2) vaut plutôt 9,780 m/s2, soit 0,99732 g .

Elle tourne sur elle-même en sens inverse des aiguilles d’une montre (Ouest en Est) en 23 h 56 mn, durée qu’on appelle le jour sidéral, ce qui correspond à une vitesse à l’équateur de 1674,38 km/h.

L’axede rotation (l’axe polaire) est incliné sur le plan de l’orbite qu’on appelle l’écliptique : l’usage est de décrire cette inclinaison qui vaut 66,55 ° par son complément c'est-à-dire l’angle que fait l’écliptique avec le plan équatorial et qui vaut donc 23,45 °.

Enfin pour s’en échapper, il faut atteindre une vitesse de 11,186 km/s, qu’on appelle la vitesse de libération.

 Naissance et Formation

1.  Pour comprendre cette histoire, il faut remonter à l’apparition du Soleil au sein d’un nuage interstellaire constitué d’un mélange de gaz et de poussières minérales. Une région de cette nébuleuse primitive a commencé à s’effondrer sur elle-même, probablement sous l’effet d’une onde de choc créée par l’explosion d’une supernova voisine, c'est-à-dire d’une étoile massive arrivant en fin de vie. La température a augmenté progressivement à l’intérieur de ce gigantesque tourbillon en contraction jusqu’à l’apparition d’une nouvelle étoile lumineuse, notre Soleil. Autour de lui, a continué à tournoyer un disque de gaz et de poussières (le futur plan de l’écliptique) chauffés pendant quelques millions d’années par la compression due à l’effondrement. Avec le temps, le disque s’est refroidi et de minuscules grains de matière se sont formés, flottant dans le gaz restant. Ces minuscules particules se sont collées pour donner des grains de taille centimétrique.

À partir de là, la suite des événements est illustrée et commentée dans la « BD » ci après.

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2. À l’issue de cette longue évolution la structure interne de la Terre est actuellement la suivante :

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w 1 :  la croûte continentale, d’épaisseur entre 30 et 100 km,

           essentiellement granitique.

w 2 : la croûte océanique, d’épaisseur 5 km, essentiellement basaltique.

w 3 : le manteau supérieur, jusqu’à 650 km de profondeur,

           plus visqueux que le manteau inférieur, formé de divers silicates.

w 4 : le manteau inférieur, jusqu’à 2900 km de profondeur, plus dur, 

           formé de silicates plus compacts.

w 5 : le noyau externe, jusqu’à 5100 km de profondeur, liquide, métallique,

            composé à 80 % de fer et de nickel.

w 6  : le noyau interne ou graine, solidifié par les hautes pressions.

Les couches A, B, C sont des couches de transition.

Au niveau de la graine,  pression et température atteignent respectivement 3 millions d’atmosphères et 5 100 ° C.

La Terre possède aussi une atmosphère qu’elle retient par attraction gravitationnelle, qui s’est transformée au cours du temps et qui est actuellement composée à 78 % d’azote, 21 % d’oxygène, le reste étant formé d’argon, de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone (le fameux gaz à effet  de serre).

Elle possède également un champ magnétique, produit, pense-t-on, par des mouvements au  sein du noyau métallique liquide qui engendrent un « effet dynamo ». Le phénomène est compris expérimentalement mais n’est pas encore bien décrit par la théorie.

Enfin la Lune s’est probablement formée lors de la phase d’accrétion, suite à la collision de la protoTerre et d’un embryon de la taille de Mars.

 La dérive des continents

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1.La croûte terrestre et une petite partie du manteau supérieur forment, sur une épaisseur d’environ 100 à 150 km , une couche à laquelle on a donné le nom barbare de lithosphère ce qui veut dire tout simplement « sphère de pierre »  (du grec lithos = pierre). Cette lithosphère se présente sous forme de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres, à des vitesses de quelques cm/an, comme les pièces d’un puzzle couvrant la planète.

Elles peuvent porter un océan (plaque océanique), ou un continent (plaque continentale) ou les deux. Les principales sont figurées ci-contre.

Elles peuvent s’éloigner (plaques divergentes créant ainsi des failles divergentes, sources de chaînes volcaniques sous marines), ou se rapprocher (plaques convergentes conduisant soit à une collision frontale générant des reliefs montagneux, soit à un enfoncement de l’une sous l’autre, phénomène de « subduction »  alimentant des chaînes volcaniques de surface), soit coulisser l’une contre l’autre (faille transformante telle la célèbre faille de San Andréa, engendrant de violents séismes). La branche de la géophysique qui étudie ces mouvements s’appelle la tectonique des plaques.

2.  On ne sait pas exactement quand la dérive des continents a commencé, mais on estime qu’elle a débuté approximativement il y a 900 millions d’années avec la constitution définitive des couches géologiques. Tout ce que l’on imagine est qu’avant cette époque, la Terre était majoritairement couverte d’un océan duquel émergeait un plateau unique qu’on a appelé « continent primitif », qui s’est  progressivement divisé  en 2 ou 3 blocs continentaux.

La suite peut être suivie ci-après en utilisant à nouveau l’imagerie de la « BD ».

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ère pré primaire : - 900 millions

Le continent primitif

ère secondaire : - 400  millions

Division- Groupement au Sud

    - 350  millions

Dérive au Nord.

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-270 millions

Rassemblement : la Pangée

- 240 millions  

Division- Extinction des espèces

- 200 millions

2 continents- 2 océans  

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- 135 millions

Morcellement

ère tertiaire- 65 millions

fin des dinosaures

aujourd’hui

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Dans 200 millions d’années  : regroupement

( Extrapolation du modèle actuel)

 

 Les changements climatiques

L’étude des climats que notre planète a connus dans le passé relève d’une discipline qu’on appelle la paléoclimatologie. Pour remonter le temps sur des millions d’années, celle-ci doit s’appuyer :

- sur des indicateurs témoins des climats passés comme les carottages glacières, la stratigraphie, les fossiles, la reconstitution des températures …

- sur des modèles climatiques qui n’ont cessé de se perfectionner pour prendre en compte les interactions multiples et complexes de nombreux facteurs : rayonnement du Soleil, cycles solaires, mouvements de la Terre, composition de l’atmosphère, circulations atmosphérique et océanique, tectonique des plaques, volcanisme…

Des périodes chaudes et des glaciations se sont succédé  avec une périodicité plus ou moins régulière. On identifie 8 grandes périodes glaciaires dont la plus ancienne connue remonte à 2,7 milliards d’années. La dernière remonte à 110.000 ans et a disparu il y a 10.000ans : le niveau des océans avait baissé de 120 mètres par rapport au niveau  actuel et le détroit de Béring, par exemple, pouvait être franchi à pied sec par les animaux et les peuples d’Asie.

Aujourd’hui, nous sommes dans une période de réchauffement climatique : aux phénomènes naturels, viennent s’ajouter les conséquences de l’activité humaine.

L’ascension de la Vie                                          

Évolution physique de la Terre

- La Terre se refroidit progressivement.

- La lave se solidifie en surface jusqu’à couvrir 30% de la surface. Dans le même temps, elle exhale  de grandes quantités de gaz: hydrogène (H2), ammoniac (NH3), méthane (CH4), eau (H2O), gaz carbonique (CO2). Une atmosphère très dense se met en place.

- Des pluies diluviennes se produisent donnant naissance aux océans qui recouvrent les ¾ de la planète.

- Des orages grondent en permanence, produisant de puissants éclairs.

La chaîne de la Vie

- Sous l’action incessante des rayons UV du Soleil et des éclairs, les molécules simples de l’atmosphère se livrent à une « orgie » de combinaisons: apparaissent 20 acides aminés, chacun fait d’une trentaine d’atomes.

- Ces produits organiques vont se dissoudre dans l’eau des océans, se combiner entre eux, à l’abri des effets nocifs des UV.

- Les acides aminés s’assemblent en longues chaines formant les protéines, puis celles-ci s’assemblent à leur tour pour donner les hélices enchevêtrées  de l’ADN. Le secret de la reproduction est trouvé car c’est l’ADN qui transmettra le bagage génétique des êtres vivants. Nous sommes à -3,5 milliards d’années, soit 11 milliards d’années après le Big Bang.

- Apparaissent alors les premières cellules constituées de millions de molécules d’ADN et les premiers organismes monocellulaires: bactéries et algues bleues. La vie naît ainsi au fond des océans.

- 3 milliards d’années passent et à -600 millions, les premiers organismes pluricellulaires, les méduses, font leur apparition.

- Encore 100 millions d’années et à - 500 millions ce sont les premiers coquillages et crustacés, puis encore 100 millions et les poissons font leurs débuts.

- À la même époque, la Terre  se couvre de forêts et de plantes qui, par photosynthèse absorbent le gaz carbonique et  rejettent de l’oxygène dans l’atmosphère. L’ozone, protégeant des UV est formée et la vie peut alors migrer sur la terre ferme.

- Oiseaux, reptiles, dinosaures, dominent à partir de - 200 millions. Vers - 63 millions, les dinosaures disparaissent, victimes peut être de la chute d’une très grosse météorite. Les mammifères peuvent alors évoluer en toute liberté.

- À -20 millions, surgissent les premiers singes et il y a 2 millions, Homo Sapiens  fait son entrée.

Si toute cette histoire, depuis l’origine de l’Univers, était comprimée sur une journée de 24 h, l’homme n’apparaitrait que 11,5 sec avant minuit et celui d’aujourd’hui  n’occuperait que les 2 derniers centièmes de sec.

L’histoire de l’Humanité ne représente donc qu’un clin d’œil dans celle de l’Univers.

Les grandes extinctions

Une extinction massive est un événement au cours duquel une proportion significative des espèces animales et végétales présentes sur la Terre, disparaît. Depuis que la Vie est apparue, on dénombre 6 épisodes majeurs de disparition, ou comme on dit aussi, de crise biologique, dont le premier remonte à 500 millions d’années :

- La plus massive de ces extinctions a eu lieu il y a 250 millions d’années, au moment où la masse continentale était réunie dans la Pangée : 90% des espèces marines ont alors disparu

- La plus récente s’est produite il y a 65 millions d’années et a entraîné la disparition des dinosaures.

Les causes sont multiples et les débats sont ouverts : rudesse des conditions  climatiques, volcanisme intense, chute de météorite…

Les extinctions massives ont toujours été suivies de ce qu’on appelle une « explosion radiative », c'est-à-dire que les espèces qui disparaissent libèrent des niches écologiques pour d’autres espèces qui sont alors susceptibles d’évoluer : par exemple, la disparition des dinosaures a permis le développement et la diversification des mammifères.

En ce début du XXIe siècle, de nombreux spécialistes pensent qu’une crise écologique majeure est en  train de se produire dans laquelle l’Homme porte une grande part de responsabilité.

Un minuscule « point bleu pâle » dans l’espace

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Le 14 Février 1990, la NASA demanda à la sonde Voyager 1 qui avait terminé sa mission, de photographier les planètes qu’elle avait visitées : la sonde renvoya cette image de la Terre prise à 6,4 milliards de km : le minuscule point est presque perdu dans la lueur du Soleil.  

Cette photo inspira à Carl Sagan un livre intitulé Un point bleu pâle, d’où est extrait le paragraphe suivant qui servira de conclusion à cet article : « Regardez encore ce petit point. C'est ici. C'est notre foyer. C'est nous. Sur lui se trouvent tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous les humains qui ont existé et ont vécu leur vie. Toute la somme de nos joies et de nos souffrances, des milliers de confiantes religions, idéologies et doctrines économiques, tous les chasseurs et tous les cueilleurs, tous les héros et les lâches, tous les créateurs et destructeurs de civilisations, tous les rois et tous les paysans, tous les jeunes couples d'amoureux, toutes les mères et les pères, tous les enfants espérant, les inventeurs et explorateurs, tous les professeurs de morale, tous les politiciens corrompus, toutes les "superstars", tous les "guides suprêmes", tous les saints et pêcheurs de l'histoire de notre espèce ont vécu ici - une petite poussière suspendue dans un rayon de soleil.
...Il n'y a peut être pas de meilleure démonstration de la folie des concepts humains que cette lointaine image de notre monde minuscule. Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec  les autres, de préserver et chérir ce point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue. »

Juillet 2007