L'univers et le systeme solaire en 3eme — distances et unites astronomiques
L'univers est immense. Pour le decrire, les scientifiques utilisent des unites de mesure speciales — car le kilometre est bien trop petit pour parler des distances entre etoiles. Au brevet, ce chapitre teste ta capacite a utiliser les bonnes unites et la notation scientifique.
Le systeme solaire
Notre systeme solaire est compose :
- Du Soleil (etoile centrale)
- De 8 planetes en orbite autour du Soleil
- De satellites naturels (la Lune pour la Terre)
- De cometes, asteroides et planetes naines (Pluton)
Les 8 planetes dans l'ordre (du plus proche au plus eloigne du Soleil) :
Mercure — Venus — Terre — Mars — Jupiter — Saturne — Uranus — Neptune
Moyen mnemotechnique : "Mon Vieux Tu Me Jettes Sur Une Nuit"
Caracteristiques des planetes :
- Planetes telluriques (rocheuses) : Mercure, Venus, Terre, Mars
- Planetes gazeuses (geantes) : Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune
Les unites de mesure astronomiques
Le kilometre (km)
Utile pour les distances a l'interieur du systeme solaire proche.
Rayon de la Terre : 6 371 km
Distance Terre-Lune : 384 400 km ≈ 3.8 × 10^5 km
L'unite astronomique (UA)
1 UA = distance moyenne Terre-Soleil ≈ 150 millions de km = 1.5 × 10^8 km
Exemples :
- Terre-Soleil : 1 UA
- Mars-Soleil : 1.52 UA
- Jupiter-Soleil : 5.2 UA
- Neptune-Soleil : 30 UA
L'annee-lumiere (al)
L'annee-lumiere est la distance parcourue par la lumiere en une annee.
1 al = 3 × 10^8 m/s × 365 × 24 × 3600 s ≈ 9.46 × 10^15 m ≈ 9 461 milliards de km
Exemples :
- Etoile la plus proche (Proxima du Centaure) : 4.2 al
- Notre galaxie (Voie Lactee) : 100 000 al de diametre
- Galaxie d'Andromede (la plus proche) : 2.5 millions al
Les galaxies et l'univers observable
Notre soleil est l'une des 200 a 400 milliards d'etoiles de la Voie Lactee.
La Voie Lactee est l'une des 2 000 milliards de galaxies de l'univers observable.
L'univers observable a un rayon d'environ 46 milliards d'annees-lumiere.
La lumiere comme messager de l'univers
Quand on observe une etoile, on ne la voit pas telle qu'elle est maintenant, mais telle qu'elle etait quand la lumiere que nous observons a ete emise.
Si une etoile est a 100 al, on la voit telle qu'elle etait il y a 100 ans. Certaines etoiles que nous voyons n'existent peut-etre plus.
Notation scientifique
Pour exprimer des distances astronomiques, on utilise la notation scientifique.
Exemple : 150 000 000 km = 1.5 × 10^8 km
Regles :
- Un seul chiffre avant la virgule (entre 1 et 9)
- Multiplier par une puissance de 10
- L'exposant donne le nombre de zeros (ou le deplacement de la virgule)
Exercices types brevet
Exercice 1 : Convertir 1 UA en metres. (1 UA = 1.5 × 10^8 km)
1 UA = 1.5 × 10^8 km × 1000 m/km = 1.5 × 10^11 m
Exercice 2 : La lumiere met 8.3 minutes pour aller du Soleil a la Terre. Calculer la distance Terre-Soleil en km. (v = 3 × 10^8 m/s)
t = 8.3 × 60 = 498 s
d = 3 × 10^8 × 498 ≈ 1.49 × 10^11 m = 1.49 × 10^8 km ≈ 1 UA
Exercice 3 : Si Proxima du Centaure est a 4.2 annees-lumiere, quelle information recoit-on quand on l'observe aujourd'hui ?
On voit la lumiere emise il y a 4.2 ans. On ne connait pas l'etat actuel de cette etoile.
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