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Petite boule bleue isolée dans un Univers
gigantissime,
la Terre est actuellement la seule planète
connue à avoir donné la Vie,
Vie dont sont issues la Conscience et la Connaissance..
Quelques Chiffres
Circonférence
à l'Equateur :
40 075 kilomètres
Diamètre Equatorial
: 12 756 kilomètres
Diamètre Polaire :
12 714 kilomètres
Surface : 510
066 000 km2
Volume : 1 083 320 000 000 km3
Masse
: 5,9742.1024
kilogrammes
Densité : 5.517 (l'eau
= 1)
Intensité de la Pesanteur à
l'Equateur : 9,78 m/s2
Intensité de la Pesanteur aux Pôles:
9,83 m/s2
Rotation Equatoriale
: 23,93 heures
(23 h 56 min 4,1 s = 1 jour)
Vitesse de Rotation à l'Equateur
: 1670 km/h
Vitesse de Rotation à 45° de Latitude
Nord : 1190 km/h
Distance
au Soleil : 149,6
millions de km = 1 Unité Astronomique (UA)
Distance minimum (périhélie)
: 147 103 311 km
Distance maximum (aphélie)
: 152 105 142 km
Température de Surface : de
-70 à 55° Celsius
Période
Sidérale : 365,256 jours (365 j 5 h
48 min 45 s = 1 an)
Vitesse Orbitale Moyenne :
29,79 km/s (entre 28 et 31 km/s)
Inclinaison de l'Equateur sur l'Orbite
: 23° 26'
Excentricité de l'Orbite :
0,0167
Inclinaison sur l'Ecliptique : 0°
Période de Précession :
25 875 années (rotation de l'axe de la Terre)
Période de Nutation : 18 ans
222 jours (modification de l'inclinaison de l'axe de
la Terre due aux attractions gravitationnelles du Soleil
et de la Lune)
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Vue d'Ensemble
La
Terre, en raison de la force centrifuge due à
sa rotation, n'est pas une sphère mais un
ellipsoïde (quil est à la sphère
ce que l'ellipse est au cercle). En effet, notre Terre
est légèrement aplatie dans la direction
des axes polaires, et élargie à l'Equateur.
Aussi, son
relief est irrégulier, il présente
un dénivelé d'environ 20 kilomètres
entre l'Everest (ou Chomo Lungma :
8846 mètres au dessus
du niveau de la mer) et la fosse du Challenger
(dans les Mariannes, Océan Pacifique : -
11 033 mètres). Cette différence
de relief, énorme à notre échelle,
est égale à seulement 1/318ème
du rayon terrestre. Cela est dû à la plasticité
de la croûte terrestre fâce
à la Gravité et la chaleur
interne. Une montagne devenant trop élevée
devient par la même occasion trop lourde et subit
l'effet de son propre poids, alors elle s'enfonce et
ses parties profondes se liquidifient.
Toute l'eau présente
sur Terre, qu'elle soit sous forme liquide, gazeuse
ou solide ou qu'elle appartienne à un océan,
un lac, un glacier, une nappe souterraine, aux eaux
de pluies, à un cours d'eau quelconque ou encore
à un nuage, forme l'Hydrosphère.
L'Hydrosphère comprend à la fois l'Atmosphère
et la Croûte terrestre,
elle correspond approximativement à la Biosphère,
en ce sens qu'elle est la partie du système
terrestre dans laquelle la vie s'est développée..
Les 70,8%
de la surface de la Terre sont recouverts d'eau.
Les océans ont une profondeur moyenne de 4
500 mètres, la surface des mers représentant
le niveau zéro. Les 29,2% restant
sont principalement divisés en 6
Continents.
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La Structure Interne
« Toute connaissance de la structure
interne du globe ne peut être qu'hypothétique
parce que l'intérieur du globe est inaccessible. »
Cependant,
on peut sans aucun doute affirmer que l'on a trouvé
des moyens indirects de connaître l'intérieur
du globe sans le voir. La principale méthode
est l'utilisation des ondes élastiques
produites par les séismes ou provoquées
par des explosions. Depuis 1889, on
étudie les décalages entre les temps
d'arrivée des ondes premières
(P), longitudinales et secondes (S),
transversales, notamment.
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Ces décalages
sont caractéristiques des milieux traversés,
ce qui permet de calculer des vitesses
et d'en déduire des densités possibles.
De plus, lorsque ces ondes rencontrent des surfaces
de discontinuité, elles se réfléchissent
et sont réfractées selon des lois
identiques à celles trouvées pour
la propagation des rayons lumineux. On peut ainsi
estimer la profondeur des discontinuités.
Trois discontinuités
majeures ont été observées:
une limite manteau-noyau placée
à 2550 km par Oldham (1906) puis à
2900 km par Gutenberg (1914); Entre-temps une
limite croûte-manteau est découverte
vers 30-40 km de profondeur plus ou moins marquée,
et appelée Moho,
du nom de son découvreur: Andreja Mohorovicic,
en 1909. Enfin, en 1936 I. Lehman met en évidence
une discontinuité très profonde
dans le noyau à 5150 km, la limite
noyau externe-graine.
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Imaginons
un caillou que l’on laisserait tomber dans un
puits aussi profond que
le centre de la Terre. Eh bien, sa chute durerait
14 heures !!
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La Composition Chimique
La
Composition Chimique de la Terre en pourcentage
massique de ses différents éléments
(d'après Allègre et al. 1995)
:
| - Oxygène (O) |
32,40 % |
| - Fer (Fe) |
28,20 % |
| - Silicium (Si) |
17,20 % |
| - Magnésium
(Mg) |
15,90 % |
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| - Manganèse (Mn) |
0,30 % |
| - Chrome (Cr) |
0,27 % |
| - Sodium (Na) |
0,25 % |
| - Calcium (Ca) |
0,16 % |
| - Aluminium
(Al) |
0,15 % |
| - Nickel
(Ni) |
0,16 % |
| - Titane
(Ti) |
0,07 % |
| - Potassium
(K) |
0,02 % |
Etrangement, le total de la liste ne
donne pas 100% mais 95,08%..
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Le Noyau
Les
études sismiques ont montré que le Noyau
se divisait en deux parties. Tout d'abord,
le Noyau interne
(ou Graine), solide, est une couche
concentrique de 1 275 km d'épaisseur,
et où les températures peuvent atteindre
6 650 °C et où la densité
moyenne est de 13 g/cm3. Ensuite vient le
Noyau externe,
fluide, de 2 225 km d'épaisseur et
de densité moyenne égale à 10 g/cm3.
Il semble que ces deux couches soient principalement
constituées de fer, avec un faible
pourcentage de nickel et
d'autres éléments lourds.
La principale
source de chaleur interne de la Terre est la désintégration
radioactive d’éléments comme l’uranium
et le thorium. La fusion du noyau terrestre
au début de son histoire permit aux métaux
lourds de couler vers le centre et aux roches légères
de remonter à la surface. D’ailleurs,
c’est sous l’effet d’une pression
considérable que le noyau ferreux s’est
en partie cristallisé pour devenir la
« Graine », phénomène à
l’origine du Champs Magnétique terrestre.
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Le Manteau
Le
Manteau se compose de trois régions. La plus
interne, ou Mésosphère,
est la plus rigide. Ensuite, l’Asthénosphère
est la plus plastique (semi-fluide). Enfin, le Manteau
Lithosphérique est un peut plus rigide
et sont épaisseur est inférieure à
100 km.
La Mésosphère
est situé approximativement entre 350 et 2900
km de profondeur, elle a donc une épaisseur
d'environ 2550 km. Elle est caractérisé
par une vitesse des ondes P de 11 à 14 km/s
et une densité de 4,5 à 6 g/cm3.
Dans cette partie du manteau, les roches sont fortement
comprimées et elles possèdent une
rigidité considérable
même si la température est très
élevée (entre 1000 et 3500 °C).
On appelle Asthénosphère
la région du manteau de 100-200 km à
350 km de profondeur où l'équilibre
entre la température et la pression est telle
que les roches ont une rigidité faible, la
densité va de 3 à 4,5 g/cm3.
Ces roches sont donc relativement malléables.
Les compositions
de l'Asthénosphère et de la Mésosphère
sont essentiellement les mêmes, silicates de
fer et de silicates de magnésium, tels que
l'olivine. Il est possible que la partie inférieure
de la Lithosphère soit constituée d'un
mélange d'oxydes de magnésium, de silicium
et de fer.
Le Manteau
Lithosphérique est parcourue
par des cellules de convection
; à l’intérieur de ces cellules,
le magma plus chaud s’élève, s’épanche,
libère de la chaleur en surface avant de se
refroidir et de s’enfoncer de nouveau. Ce phénomène
est à l’origine de la tectonique des
plaques, mouvement lent des parties
supérieures faisant évoluer la structure
externe.
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La Croûte
La Croûte est séparé du Manteau
Lithosphérique par une discontinuité
sismique, la discontinuité de Moho.
Ces deux dernières couches formant la Lithosphère.
Globalement, la
Croûte est moins dense que le Manteau
(entre 2,7 et 3 g/cm3) car ses roches sont
plus riches en minéraux contenant des éléments
relativement légers : silicium, aluminium,
calcium, etc. On distingue précisément
2 types de Croûte : la Croûte
Océanique qui est épaisse de
10 km en moyenne, alors que la Croûte
Continentale l'est de 30 km environ. Les
variations dans leur composition, leur densité
et leur épaisseur rendent compte des différences
topographiques, de leur âge
relatif et de leur formation.
La Croûte Terrestre
est divisées en partie plus petites, les Plaques
Lithosphériques , qui interagissent
entre-elles en fonction des mouvement de convection
sur lesquelles elles flottent. Il en existe 7
principales (Afrique, Amérique
du Nord, Amérique du Sud, Antarctique, Eurasie,
Océanie, Pacifique) et une 10aine
plus petites, souvent sous-marines.
A ce jour, elles progressent à des vitesses
de 2 à 20 cm par an. Bien que comparable à
la pousse des ongles, à l'échelle géologique,
ce rythme modifie irrémédiablement la
structure des Continents. La Tectonique des
plaques, dont les pères sont Antonio
Snider-Pellegrini dès 1868 et le météorologiste
allemand Alfred Wegener (1880-1930) en 1910, fut définitivement
admise par les communautés scientifiques qu’à
partir des années 1970 !!
Au moment ou nos
ancêtre apprenaient à domestiquer le feu,
l'Europe était plus près de l'Amérique
de quarante kilomètres.
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La Croûte Continentale
Elle ne représente
qu'un tiers de la surface terrestre
et correspond aux continents, ainsi que leurs bordures
maritimes. Son épaisseur varie de 25 à
70 km, les régions les plus épaisses
supportant les chaînes de montagnes récentes.
Elle est constituée de roches éruptives,
de roches métamorphiques et
de roches sédimentaires.
Actuellement, les
plus vieilles roches continentales connues avoisinent
un âge de 3,9 milliards d'années, les
forces tectoniques n'ont pourtant
cessé depuis ce moment là, ce qui en
fait de sacrée "rescapée"
du Temps. Les continent sont globalement soumis à
des phases d'érosion (vent,
eau, glace, etc), de métamorphisme
(orogenèse = formation du relief), de formation
(volcanisme), de sédimentation
(dépôt de nouvelles couches). Cet ensemble
d'action sur la Croûte ont formé nombre
de strates sur lesquelles
se fondent notre connaissance de l'Histoire
Géologique de la Terre (Périodes
Géologiques).
La Croûte Océanique
La Croûte Océanique
forme plus des deux tiers de la surface
terrestre. Pourtant, les parties les
plus anciennes du plancher océanique n'ont
pas plus de 200 millions d'années et ne sont
recouvertes que par une mince pellicule sédimentaire.
Constituée principalement de roches
basaltiques d'une densité de 3 g/cm3,
la Croûte Océanique est épaisse
de 6 à 11 km. Elle se renouvelle en permanence
à partir du magma remontant du
manteau au niveau des zones
d'accrétion, là où deux
plaques s'écartent l'une de l'autre. Les dorsales
océaniques qui s'y trouvent
ont souvent la forme d'une chaînes de montagnes,
élevées par la pression sous-terraine.
Le plancher océanique en formation génère
nombre de séismes, nombre
de volcans, dont certains atteignent
la surface pour devenir des îles ou des archipels.
Ailleurs, dans des zones de
subduction, la Croûte
Océanique plonge dans le manteau (en s'engouffrant
sous une autre plaque), formant de profondes fosses
océaniques, mêlant encore séismes
et volcanisme. La subduction (disparition) se produit
au même rythme que l'accrétion (création).
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L'Atmosphère
L’Atmosphère est la couche
gazeuse qui entoure le globe terrestre.
Actuellement, Elle est composée de 78%
de diazote (N2), de 21%
de dioxygène (O2)
(grâce aux premières cellules chlorophylliennes),
et le pourcent qui reste d'autres gaz (Argon,
vapeur d'Eau, Dioxyde de Carbone, Néon,
etc). L'Atmosphère est le
bouclier qui protège la surface
terrestre de la matière interplanétaire
solide (bouclier thermique
contre les météores), des rayons
ultraviolets et d'autres formes de radiations
dangereuses à la vie (bouclier
ozonique).
La moitié de la masse de
l'atmosphère se trouve dans les
5 premiers kilomètres d'altitude. Il faut
s'élever jusqu'à 20 km pour atteindre
90% de la masse totale de l'atmosphère.
Représentation en Gratte-Ciel
de notre Athmosphère..
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La Troposphère
La
Troposphère est la couche atmosphérique
la plus proche du sol terrestre.
Son épaisseur est variable: 7 kilomètres
de hauteur au-dessus des pôles, 18 kilomètres
au-dessus de l'équateur et environ 13 kilomètres,
selon les saisons, dans la zone tempérée.
C'est dans cette
couche qu'on retrouve la plus grande partie des
phénomènes météorologiques.
Au fur et à mesure qu'on s'élève
dans la Troposphère la température
décroît de façon régulière
d'environ 6 degrés Celsius tous les 1.000
mètres pour atteindre -56°C à
la Tropopause (zone
séparant la Troposphère de la Stratosphère).
L'air près du sol est plus chaud qu'en
altitude car la surface réchauffe cette
couche d'air.
La Stratosphère
La Stratosphère
est au-dessus de la Troposphère. C'est
dans la Stratosphère qu'on trouve la couche
d'ozone (O3). Cette dernière
est essentielle à la vie sur Terre, car
elle absorbe la majorité des
rayons solaires ultraviolets qui sont extrêmement
nocifs pour tout être vivant.
Cette absorption provoque un dégagement
d'énergie sous forme de chaleur. C'est
pourquoi la température augmente
lorsqu'on s'élève dans la Stratosphère.
Les mouvements de l'air y sont beaucoup moindres.
Il s'agit d'un environnement beaucoup plus calme.
La Stratopause sépare
la Stratosphère de la Mésosphère.
La Mésosphère
La Mésosphère
est au-dessus de la Stratosphère. Dans
cette couche, la température
recommence à décroître avec
l'altitude pour atteindre -90°C
à une altitude d'environ 85 km. Les poussières
et particules qui proviennent de l'espace (les
météores) s'enflamment
lorsqu'elles entrent dans la Mésosphère
à cause de la friction de l'air. Ce phénomène
nous apparaît sous la forme d'« étoiles
filantes ». La séparation
entre la Mésosphère de la Thermosphère
s'appelle la Mésopose.
La Thermosphère
La couche la plus
haute est la Thermosphère. Dans cette couche,
la température augmente avec
l'altitude et peut atteindre jusqu'à
1700°C à 800 kilomètres d'altitude.
La Thermosphère est la région où
près des pôles se forment
les aurores boréales et australes.
La pression y devient presque nulle et les molécules
d'air sont très rares.
La partie inférieure
de la Thermosphère est appelée l'Ionosphère.
L'Ionosphère réfléchit
les ondes courtes (ondes radio). Ces
ondes, émises par un émetteur, rebondissent
sur l'ionosphère et sont renvoyées
vers la Terre. Si elles sont retournées
avec un certain angle, elles peuvent faire presque
le tour du globe. L'ionosphère permet donc
de communiquer avec des régions très
éloignées.
L'Exosphère
Entre la Thermosphère
et l'Espace interplanétaire s'étend
une zone de transition appelée l'Exosphère,
où il peut survenir que les particules
atmosphériques ne soient plus retenues
par la pesanteur et rejoignent l'Espace. En effet,
à mesure que l'on s'élève
en altitude au sein de l'Exosphère, la
densité des particules de gaz qui composent
cette dernière va en diminuant.
L'Exosphère n'a pas vraiment
de limite supérieure d'altitude
puisqu'elle se dilue dans le plasma spatial formé
avec le vent solaire et la disparition dans l'Espace
des particules matérielles dont elle est
constituée.
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Le Champs Magnétique
Le Champ Magnétique terrestre agit comme un aimant
dipôlaire situé au coeur de la planète.
Il est incliné de 11° par rapport à
son axe de rotation, ainsi le pôle
Nord magnétique se situe actuellement
au Canada.
Le pôle
positif est donc situé dans l'hémisphère
Nord mais ceci n'a pas toujours été.
En effet, l'analyse de roches contenant de la magnétite
(un oxyde de fer s'orientant comme les aiguilles
d'une boussole et se fixant lors du refroidissement
d'une lave) prouve que le Champ Magnétique
bouge en permanence, et qu'il peut s'inverser
!!
Les études du
magnétisme rémanent dans les roches et
des anomalies magnétiques au fond des océans
ont montré que le Champ Magnétique
terrestre s'est inversé pas moins de 170 fois
au cours des 100 derniers millions d'années.
La connaissance de ces inversions, qui peuvent être
datées par les isotopes radioactifs présents
dans les roches, a eu une grande influence sur les théories
concernant la dérive
des continents et l'expansion des fonds océaniques.
Le magnétisme
terrestre résulte d'un phénomène
dynamique plutôt que statique. Ce Champ
serait engendré par l'agitation du
Fer liquide dans le Noyau Externe, fonctionnant
comme l'élément conducteur d'une dynamo.
Ce sont donc les tourbillons du Fer en fusion
chargé électriquement qui
produit ce Champ Magnétique de grande intensité.
L'intensité
du Champ Magnétique terrestre à la surface
du globe est comprise entre 3.10-5
et 6.10-5 tesla. Un aimant
domestique peut générer des champs autours
de 0,01 tesla. Les plus forts champs obtenus en laboratoire
atteignent 35 teslas.
L'action
du Champ Magnétique terrestre donne naissance
à une région de l'Espace appelée
la Magnétosphère, dans
laquelle le mouvement des particules est dicté
par le Champ Magnétique terrestre. La forme de
la magnétosphère est définie par
l'interaction des particules du vent solaire
avec notre Champ Magnétique et dépend
donc de l'activité de notre étoile.
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Dans la direction
du Soleil, la magnétosphère s'étend
en moyenne jusqu'à 60.000 kilomètres,
mais dans la direction opposée, elle s'étire
en formant une queue qui peut s'étendre jusqu'à
des millions de kilomètres.
Lorsque les particules
du vent solaire atteignent notre planète,
la plupart sont déviées par le champ magnétique
et contournent la magnétosphère. Les quelques
particules qui réussissent à pénétrer
sont piégées et se mettent à tourner
en spirale autour des lignes de champ et à voyager
alternativement d'un pôle magnétique à
l'autre. Ce mouvement donne naissance à deux zones
riches en particule, les deux ceintures de rayonnement
de Van Allen, du nom de leur découvreur.
Chacune de ces zones à la forme d'un anneau qui
entoure la Terre. La première se trouve
à environ 5.000 kilomètres d'altitude
et contient surtout des protons énergétiques,
la seconde se trouve à 25.000 kilomètres
et contient des électrons et des protons d'énergie
moindre.
De temps à autre,
en particulier après une éruption
solaire, des électrons et des protons
énergétiques réussissent à
pénétrer dans la haute atmosphère
au niveau des régions polaires. Elles ionisent
alors les atomes et les molécules présentes
et donnent lieu à un phénomène
lumineux appelé aurore boréale
ou australe selon le pôle en question.
Selon la cosmogonie grècque
d'Hésiode:
Au commencement est le Chaos,
une profonde crevasse d'où émergent
Gaïa, la déesse identifiée
à la Terre-Mère,
Nyx (la Nuit), l'Erèbe
(les Ténèbres)
et Eros, la divinité de l'amour. |
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