Astronomie - chapitre 4 Flashcards
Le système solaire
8 planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune
** Pluton est trop petite pour être considérée comme une planète
Les lunes
Plrs planètes ont 1 ou plrs lunes
Ex. Mars : 2 / Jupiter : 67 / Saturne : 69
Distance Terre-Soleil et l’unité astronomique
150 millions de km = 1 unité astronomique
Modèle géocentrique de Ptolémée au 1er siècle
On pensait que la Terre était une sphère située au centre du système solaire – le Soleil, la Lune et les autres planètes tournaient autour d’elle
Modèle héliocentrique de Copernic au 16e siècle
On a découvert que la Lune tournait autour de la Terre, mais la Terre et les autres planètes tournaient autour du soleil
–> Copernic est célèbre, car il affirma que les planètes tournent autour du Soleil
Observations de Galilée
Ses observations au télescope appuyaient la théorie de Copernic (modèle héliocentrique)
Le Soleil
Étoile de grosseur et températures moyennes
- Volume 1 300 000 x + gros que la Terre
- Masse 330 000 x celle de la Terre
Constitution du Soleil
Élément le + abondant est l’hydrogène en fusion thermonucléaire – dégage bcp chaleur et lumière
Fusion au centre du Soleil
Température de 15 millions de degrés C au centre
Orages magnétiques sur le Soleil
Se produisent dans les régions les + froides du Soleil (4500 degrés C)
Arrivent à tous les 11 ans du cycle de l’activité solaire
Durée de vie du Soleil
10 milliards d’années (5 passées, 5 à venir)
Position de Mercure
La + rapprochée au Soleil
Repérage de Mercure
Difficile à repérer tellement elle est près du Soleil, mais parfois visible près de l’horizon juste avant le lever ou après le coucher du Soleil
Constitution de Mercure
- Pas d’atmosphère, ni d’eau
- Surface est criblée de cratères
Température à la surface de Mercure
400 degrés C du côté du Soleil vs -200 degrés C
Repérage de Vénus
La planète la plus brillante du ciel – visible à l’Ouest après le coucher du Soleil ou Est avant son lever
–> Les épais nuages d’acide sulfurique qui l’entourent réfléchissent très bien la lumière du soleil
Constitution de Vénus
Épais nuages composés d’acide sulfurique
Surface : montagnes, plateaux, cratères et traces d’activités volcanique
Température à la surface de Vénus
Nuages créent un effet de serre – 480 degrés C
Planète bleue
La Terre : 71% de sa surface est recouverte d’eau donc la couleur dominante réfléchie dans l’atmosphère est bleue
Position de la Terre
À 150 millions de km du Soleil : sa distance permet à l’eau de rester liquide, ce qui a favorisé le développement de la vie sur Terre
Atmosphère de la Terre
Composée d’azote, d’oxygène et autres (comme l’ozone) -> entretient la vie et agit comme bouclier protecteur comme les rayons nocifs du Soleil
L’orbite terrestre et l’année
365 jours et ¼
Axe de la Terre et les saisons
L’axe de rotation de la T v-à-v d’elle-même est de 23 degrés p/r à son plan de rotation autour du S
C’est son axe de rotation qui permet les saisons
Précession des équinoxes
Phénomène dans lequel la région du ciel vers laquelle pointe l’axe de la T change lentement avec le temps
La Lune
Satellite naturel de la T
Cratères et « mers » de la Lune
- Cratères : creusés par des astéroïdes et des comètes qui s’écrasèrent sur sa surface peu après sa formation
- Mers : grandes coulées de lave refroidie
Phases de la Lune
Causées par le fait que la Lune fait le tour de la T en 28 jours et par la façon dont la partie éclairée de la Lune peut être vue à partir de la T
Partie éclairée est +/- visible donc n’a pas tjrs la même forme -> dépend de la façon dont la partie éclairée est vue de la T
Les éclipses et la Lune
- Une éclipse du Soleil se produit à la nouvelle Lune, lorsque la Lune passe exactement entre le Soleil et la T et qu’une petite partie de la T se retrouve dans le cône d’ombre de la Lune (mais pas tjrs)
- Une éclipse de Lune se produit à la pleine Lune, lorsque la passe exactement entre le Soleil et la Lune, et que la Lune se retrouve dans le cône d’ombre de la T (mais pas tjrs)
La vie sur T grâce à la Lune
Grâce à la lune si l’axe de rotation de la T reste tjrs orienté dans le même sens, ce qui empêche de trop gros changements de T dans les régions du globe
Planète rouge et composition
planète Mars : couleur rouge vient de l’oxyde de fer qui recouvre la planète (rouille)
Surface de Mars
Désert qui comporte des cratères, des vallées profondes, des dunes de sable et de montagnes SAUF POUR LES CALOTTES POLAIRES
Atmosphère sur Mars
Très ténue (dense) – se compose surtout de gaz carbonique
Température à la surface de Mars
Entre 20 et -70 degrés C, selon les heures et régions
Astéroïdes - composition
Fragments de roches qui orbitent autour du S : soit les restes d’une planète qui aurait explosé ou soit de résidus laissés au moment de la formation du système solaire
Ceinture d’astéroïdes
Entre Mars et Jupiter – milliers de petites planètes
Cérès et Piazzi
Astronome Piazzi a nommé le premier astéroïde découvert Cérès
Grosseur d’un astéroïde
Les + gros ont un diamètre de qq centaines de km
Volume de Jupiter
La + grosse planète du système solaire, 1400x la T
Composition de Jupiter
Boule de gaz qui entoure un noyau de roche et de métal
Ouragan de Jupiter
Gaz visibles à la surface créent des vents de 400 km/h, composés d’hydrogène et d’hélium avec de minuscules cristaux d’ammoniac et de méthane en suspension = grosse tâche rouge visible
*** Ouragan gigantesque qui durera probablement encore plrs siècles
Les lunes de Jupiter
4 principales qui peuvent être observées avec des jumelles ou petit télescope
67 au total
Grosseur de Saturne
Presqu’aussi grosse que Jupiter
Composition de Saturne
Boule de gaz qui entoure un noyau de roche et de métal
Anneaux et Huygens de Saturne
Possède des milliers d’anneaux très rapprochés – anneaux sont formés d’une multitude de morceaux de roche et de glace en orbite autour de la planète
Origine inexpliquée. Hypothèse : satellite détruit par une comète ou une météorite OU des matériaux n’ayant jms pu se former en satellite.
Découverte d’Uranus
À l’aide d’un télescope, luminosité apparente est très faible
Composition d’Uranus
Immense boule de gaz qui entoure un noyau de roche et de métal
Atmosphère d’Uranus
Grande concentration de méthane dans sa haute atmosphère ce qui lui donne une couleur verdâtre
Satellite Miranda
Satellite d’Uranus
Surface très accidentée, comporte une falaise de 10 km de hauteur
Découverte de Neptune
Astronome s’est basé sur les perturbations de l’orbite d’Uranus pour diriger ses observations
Composition de Neptune
Immense boule de gaz qui entoure un noyau de roche et de métal, mais possède une atmosphère plus mouvementée qu’Uranus avec une grande tache sombre semblable à la tache rouge de Jupiter & comporte des anneaux
Ouragan de Neptune
« la grande tache sombre » -> couleur expliquée par le fait que les nuages en haute atmosphère son composé de méthane congelé
Structure spiralée et nuages blancs
Composition des comètes
Amas de roche et de glace en orbite elliptique autour du Soleil
Queue des comètes
Lorsqu’elle se rapproche du Soleil, la comète se réchauffe et forment une trainée de poussière et de gaz = la queue
Peut parfois atteindre une longueur de 50 millions de km
Comète de Halley
Comète la plus célèbre, est visible à tous les 76 ans lorsqu’elle passe près du Soleil
Nuage de Oort
Les comètes proviennent de là : nuage en forme sphérique, situé au-delà de Neptune, contient plrs milliards de comètes
Les météorites
Un peu partout dans le système solaire
Composition des météorites
Poussière, débris rocheux et métalliques en suspension dans l’espace
Étoile filante
Fragments de matière plus petits qui entrent dans l’atmosphère de la T, où la friction de l’air les fait brûler = étoile filante
Les étoiles
Boule de gaz en fusion nucléaire
*** Le Soleil est une étoile moyenne
Luminosité apparente et réelle des étoiles
Se distingue les unes des autres par leur luminosité apparente ou magnitude (entre 0 [+ brillantes] et 6 [- brillantes] pour qu’on les voit)
La luminosité réelle dépend de la proximité avec le système solaire – n’est pas proportionnelle à la taille
*** Étoiles brillent constamment, mais l’éclairage du Soleil nous empêche de les voir pendant le jour
Diagramme de Hertzprung-Russell-couleur et luminosité
Permet de classer les étoiles – basé sur la découverte qu’il existe une relation entre la couleur et la luminosité réelle des étoiles
- Axe horizontal qui représente les différentes couleurs : bleues (les + lumineuses), blanches, jaunes, orangées et rouges (les – lumineuses)
- Axe vertical qui représente la luminosité réelle
Naissance et mort des étoiles - géante rouge et naine blanche
- Naissance : dans les nébuleuses de poussières et de gaz qui se condensent sous l’effet de la gravité
- Mort : une étoile meurt lorsqu’elle a épuisé tout son hydrogène / une étoile de luminosité moyenne comme le S devient une géante rouge, qui engloutira plrs planètes, puis une naine blanche qui refroidira lentement
- Géantes rouges : peuvent être 100x + grands que le Soleil
- Naine blanche : aussi grandes que la T
Nova
Étoile qui laisse échapper une immense qté de gaz à haute température, ce qui la rend très brillante
Supernova
Résultat de l’explosion d’une étoile
Les constellations
Dessins à partir d’étoiles les plus brillantes pour créer des personnages de légendes, animaux, objets
** 88 dans le ciel
Les constellations de l’hémisphère Nord
Partie du ciel situé au nord de l’équateur – permettent d’indiquer le nord
Les constellations de l’hémisphère Sud
Partie du ciel situé au sud de l’équateur – permettent d’indiquer le sud
+ récentes, tracées lors de voyages d’exploration du XVIIIe siècle
Les constellations du Zodiac
Constellations dans lesquelles semblent se déplacer le S et les planètes au cours de l’année
Ex. Vierge, Gémeau, Lion, Cancer
L’étoile polaire
Étoile la plus connue car indique le Nord, située dans la constellation de la Petite Ourse, se situe dans le prolongement de l’axe de rotation de la T, au-dessus du pôle nord (pas très brillante)
Croix du Sud
Indique le Sud, se situe près du prolongement de l’axe de rotation de la T, au-dessus du pôle sud
Astrologie
Croyance en l’influence des astres sur les êtres humains, que selon la position des constellations du zodiaque, des planètes & du moment de naissance on peut prédire l’avenir
*** Pour être vrai, il faudrait que le T soit le centre de l’Univers, que le S soit une étoile spéciale (alors qu’il est une étoile parmi tant d’autres) = étoiles ou planètes n’ont aucune influence sur la destinée humaine
Les galaxies
Les étoiles dans le ciel sont situées dans un amas d’étoiles en forme spirale = galaxie
*** Les étoiles visibles à l’œil nu sont situées dans NOTRE Galaxie
Andromède
Galaxie voisine, visible à l’œil nu comme une petite tache de lumière – ressemble à notre galaxie avec environ 200 milliards d’étoiles
Les galaxies elliptiques
Galaxies géantes avec + de 1000 milliards d’étoiles
La taille de l’Univers
Millions de fois plus grand que ce qui était imaginé
Une année-lumière
Unité de mesure des distances en astronomie = Distance parcourue par la lumière dans le vide lors d’une année julienne , soit 9 465 milliards de km
Découverte de Hubble
A démontré qu’il existait d’autres galaxies = les nébuleuses qui sont des galaxies à l’extérieures de la nôtre
Taille de notre galaxie
Diamètre d’environ 100 000 années-lumières
Distinction des galaxies
Astronomes distinguent des galaxies situées jusqu’à 13 milliards d’années-lumières = on les voit ajd telles qu’elles étaient il y a 13 milliards d’années
Donc si on communique avec les extra-terrestres ça prendre bcp trop de temps avant de recevoir leur réponse
Théorie de l’Univers stable
On a lgtps cru qu’il était relativement stable et qu’il avait tjrs eu sa forme et taille actuelles
Théorie de l’expansion de l’Univers de Lemaître
Expansion de l’Univers résulte d’une explosion initiale – prémisse de la théorie du Big Bang
Théorie du Big Bang
Univers serait apparu il y a 15 milliards d’années à la suite d’un événement semblable à l’explosion d’un point de matière et d’énergie qui donna naissance aux galaxies
Présence de micro-ondes cosmiques résiduelles semble corroborer cette théorie
Début de l’Univers
Contenait uniquement de l’hydrogène – fusion thermonucléaire de l’hydrogène dans les étoiles transforme l’hydrogène en hélium, qui se transforme ensuite en d’autres éléments du tableau périodique
DONC nous sommes de la poussière d’étoiles, puisque sans les étoiles les éléments chimiques de la matière organique n’existeraient pas
Trou noir
Le reste d’une supernova – objet ++ dense que même la lumière ne peut s’échapper de sa force d’attraction gravitationnelle
Pulsar
Le reste d’une explosion d’une étoile moyenne – étoile à neutrons qui tourne rapidement sur soi
Quasars
Galaxies naissantes situées aux confins de l’Univers – émettent un puissant rayonnement d’ondes radio et lumineuses
Énigme de l’astrophysique
L’ensemble de la matière et de l’énergie observables dans l’Univers ne semble représenter qu’une petite partie de la matière et de l’énergie totales
Estimations de la masse des galaxies
Peut être estimée par :
1) la qté totale de lumière émise par les galaxies
2) par la façon dont les galaxies se déplacent les unes p/r aux autres
** Estimation no2 est la + fiable
Accélération de l’Univers
Expansion est de + en + rapide, comme si une énergie l’accélérait (matière et énergie sombres)
Matière sombre et énergie sombre
Pourrait expliquer l’accélération de la masse de l’Univers
L’observation en lumière visible
Possible d’observer des objets célestes à l’œil nu – le télescope optique permet de les grossir et d’aug leur brillance
Télescope réfracteur
Possède une grande lentille primaire qui fait dévier les rayons lumineux, par réfraction, vers de petites lentilles qui constituent l’oculaire – la lentille permet d’éviter l’aberration chromatique
Aberration chromatique
Phénomène de séparation des objets observés en plrs couleurs
Télescope réflecteur
Possède un grand miroir concave qui fait dévier les rayons lumineux, par réflexion, vers un autre petit miroir puis vers un oculaire – le miroir concave a une forme parabolique qui permet d’éviter l’aberration sphérique
Aberration sphérique
Manque de netteté des images causé par un miroir concave dont la forme est une partie d’une sphère
La lumière perçue
Caractéristique le + importante d’un télescope est la qté de lumière qu’il peut recueillir – qté de lumière est proportionnelle au diamètre de sa lentille ou miroir principal
Peut aussi être décomposée à l’aide de prismes : permet d’observer ou de photographier le spectre des radiations émises par les objets observés et d’analyser leur composition chimique
Emplacement des télescopes
Généralement situés dans de endroits sombres, au sommet des montagnes – aussi possible de le placer en orbite autour de la T
Permet d’éviter la pollution lumineuse et réduire les turbulences atmosphériques qui diminuent la qualité des images
L’observation en d’autres rayonnements
Possible d’observer l’Univers en divers rayonnements, autres que la lumière visible
Télescope ordinaire
Permet d’observer le rayonnement infrarouge ou ultraviolet en provenance de divers corps célestes
Radiotélescope
Permet de capter les ondes radios émises par des étoiles ou
galaxies
Ondes radio sont utiles aux astronomes, puisque plrs corps célestes émettent des ondes radio
Radar
Permet d’envoyer des ondes radio vers des objets comme la Lune ou les planète & de capter les ondes réfléchies par leur surface pour distinguer leur relief
Détecteurs de rayon X et gamma
Atmosphère bloque une grande partie de ces rayons, émis par les corps célestes, mais des détecteurs placés dans des satellites permettent de former des images à partir de ces rayonnements
La mesure des distances dans l’Univers
Existe plrs méthodes : parallaxe, radar, céphéides, effet Doppler
La parallaxe
Méthode ancienne de mesurer la distance de certains corps célestes à partir de la parallaxe : du déplacement apparent d’un corps observé à partir de deux pts différents
Ex. mesurer la distance T et Lune à l’aide du déplacement de la Lune – observée à partir de deux pts situés de part de d’autre de la T
Le radar
Permet de mesurer le temps entre l’émission d’une onde et la réception de l’onde réfléchie & de mesurer des distances à l’intérieur du système solaire
Les céphéides
Catégories d’étoiles géantes qui permet de mesurer des distances bcp + grandes (ex. comme les autres galaxies) – elles ont une période de pulsation proportionnelle à leur luminosité réelle
À partir de sa période de pulsation, on peut connaitre sa luminosité réelle, puis estimer sa distance (plus la luminosité réelle est grande, plus la céphéide est loin)
Effet Doppler
Permet de mesurer la vitesse de déplacement d’une étoile ou d’une galaxie = modification apparente (à cause de son mouvement) de la longueur d’onde de la lumière émise par l’étoile ou la galaxie
Orbite d’un satellite
Est en fait un projectile lancé par une fusée qui retombe en suivant la courbure de la T – tourne autour de la T sans qu’aucune énergie ne soit utilisée
Satellites artificiels
Peuvent être habités ou pas, permettent de mieux connaitre la T et l’Univers, car ils peuvent être munis de caméras et de détecteurs qui captent diverses longueurs d’onde du spectre électromagnétique
Se déplacent à des vitesses de plrs milliers de km/h car ils sont en chute libre autour de la T
Station spatiale
Gros satellite constitué de plrs modules, dans lequel plrs astronautes peuvent séjourner pendant de longues périodes
L’exploration à l’aide de sondes spatiales
Permet d’en apprendre + sur des corps célestes
Sonde spatiale
Projectile habité ou inhabité lancé vers un autre corps céleste, munies de caméras et de détecteurs, peuvent transporter des robots mobiles – peut franchir de grandes distances sans que ses moteurs fonctionnent
Mission Apollo 11
En 1969, des Américains se posèrent sur la Lune pour la première fois
- Neils Armstrong : un petit pas pour l’H, mais un bon de géant pour l’humanité
Les robots mobiles
Se posent sur un corps céleste et prélèvent des échantillons
