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Structure interne de la Terre

Structure interne de la Terre

    Terre





    Troisième planète du Système solaire, la Terre est la seule planète connue sur laquelle se trouve des êtres vivants. La révolution de la Terre autour du Soleil, qui définit l'année sidérale, dure 365 jours et 6 heures. La Terre accomplit une rotation sur elle-même en 23 heures et 56 minutes et 4,1 secondes (et non 24 heures), ce qui définit la durée d’un jour sidéral.
    La Terre est parfois appelée Gaïa, en souvenir de la déesse grecque de la fertilité de la terre et du sol. Du fait de l’étendue des océans et mers, la Terre est souvent surnommée la planète bleue (couleur très visible depuis l’espace).

    Structure interne de la Terre


    La Terre se compose, en allant de l'extérieur vers l'intérieur, de :

    1. Lithosphère ;
    2. Asthénosphère ;
    3. Manteau supérieur ;
    4. Manteau inférieur ;
    5. Noyau externe ;
    6. Noyau interne.

    Structure interne de la TerreStructure interne de la Terre


    Quelques faits


    • La Terre est âgée de 4 milliards 540 millions d'années. Par comparaison, l'âge du Soleil est de 4 milliards 568 millions d'années.
    • La distance entre la surface et le centre à l'équateur est de 6 378 kilomètres (son rayon moyen est de 6 371 kilomètres), la partie solide mesure 66 kilomètres d'épaisseur. Si la Terre était une pomme, cette partie solide serait la peau de la pomme et si elle était un œuf, cette partie représenterait la coquille.
    • Le point le plus chaud jamais enregistré se situe en Libye avec une température record de 57,8 °C.
    • Le point le plus froid a été mesuré en Antarctique, -89 °C.
    • La plus haute montagne du monde est un volcan en activité : le Mauna Loa. Il est situé à Hawaï dans le Pacifique et mesure 10 230 mètres de haut, plus haut que l'Everest, qui mesure 8 848 mètres. Mais une bonne partie du Mauna Loa se situe sous l'eau, sa partie émergée est de 4 205 mètres.
    • La plus grande chaîne de montagnes est sous-marine : la dorsale médio-Atlantique. Les crêtes des plus hautes montagnes forment des îles. Cette chaîne a été découverte dans les années 1950.
    • La fosse sous-marine la plus profonde est la fosse des Mariannes. Située dans l'Océan Pacifique, le point le plus profond est à 10 916 mètres. Jacques Piccard, un océanographe suisse, fils de d'Auguste Piccard, inventeur du bathyscaphe, un petit sous-marin très résistant à la pression, y descend à son bord. Il est extrêmement surpris d'y trouver des crevettes et des poissons abyssaux ! La pression y est égale à 1 000 fois la pression atmosphérique.
    • 97% de l'eau totale sur Terre se trouvent dans les océans.
    • 70% de l'eau douce (potable) se trouvent dans les glaces de l'Antarctique et dans le Groenland.
    • Si les glaces de l'Antarctique fondaient, le niveau des mers augmenterait de 61 mètres.
    • Le plus grand lac du monde est la mer Caspienne.
    • Le fleuve le plus long du monde est l'Amazone, avec 6 992 kilomètres de long. Le second est le Nil avec 6 952 km.
    • L'endroit où il pleut le plus se trouve en Colombie. 13 mètres d'eau tombent en moyenne par an à Lloro.
    • Un tiers des terres est désertique.
    • Le plus grand désert du monde est le Sahara.

    Carte d'identité de la Terre



    • Masse en kg : 5,9736×1024 kg (c'est-à-dire presque 6 millions de milliards de milliards de kg, ou 6 000 milliards de milliards de tonnes)
    • Période de révolution sidérale : 365,25696 jours.
    • Période de rotation sur elle-même : 23,934 heures, c'est la durée d'un jour (jour sidéral).
    • Diamètre équatorial :12 756,28 km (le diamètre à l'équateur est le plus grand)
    • Température à la surface : minimum : -89 °C (en Antarctique) ; maximum : +57 °C (au Sahara)
    • Nombre de satellites : 1, la Lune.
    • Forme : Sphère (légèrement) aplatie aux deux pôles
    • Rayon équatorial : 6 378 kilomètres
    • Rayon polaire : 6 357 kilomètres
    • Rayon moyen : 6 371 kilomètres
    • Volume : 1 000 000 000 000 de km
    • Superficie : 510 000 000 km
    • Surface des continents : 149 000 000 km
    • Surface des océans : 361 000 000 km
    • Température moyenne en surface : 15 °C
    • Signe particulier : habitée par des êtres vivants et est surnommé planète bleue




    Formation de la Terre


    La formation de la Terre a eu lieu il y a environ 4,5 milliards d'années, à peu près en même temps que le système solaire. Un gros nuage, appelé nébuleuse, a commencé à tourner sur lui-même, sous l'effet de la gravité. Cela a trié les éléments qui le constituaient : les plus légers au centre, les plus lourds à l'extérieur. C'est la force centrifuge. L'hydrogène, l'élément le plus léger, s'est retrouvé principalement au centre de la nébuleuse, et est devenu le Soleil. La Terre s'est formée dans la zone où se trouvait principalement le silicium.
    Lors de sa formation, la Terre était au départ une sorte de nuage extrêmement chaud, constitué principalement de silicium, d'oxygène, de fer, de nickel, et d'aluminium. En se refroidissant, les éléments les plus lourds (le fer et le nickel) sont allés au centre, et ont formé le noyau. Les éléments les plus légers (le silicium et l'aluminium) sont restés près de la surface, et ont formé la croûte terrestre. Une partie du nuage est restée sous forme de gaz, et a formé l'atmosphère.
    Cette atmosphère était à l'origine composée principalement de dioxyde de carbone. Quand des comètes, principalement formées de glace, se sont écrasées sur la Terre, de la vapeur d'eau s'y est ajoutée. Puis, comme la Terre continuait de refroidir, la vapeur d'eau s'est condensée, et il a plu, ce qui a formé les océans. En profondeur, les différences de température entre la surface et le manteau ont initié le phénomène de tectonique des plaques, et la Terre a commencé à ressembler à ce qu'elle est aujourd'hui.

    Rotation de la Terre

    La rotation de la Terre est le fait que la Terre (la planète sur laquelle on vit) tourne sur elle-même. Les saisons, elles, viennent en premier lieu de la révolution de la Terre autour du Soleil.

    Pas en 24 heures



    La terre ne tourne pas en 24 heures, mais en 23 heures, 56 minutes et 04,3 secondes, qui est la durée du jour sidéral.


    De 24 heures à 23 heures et 56 minutes, il y a 4 minutes d'écart. Pourtant la durée du jour apparent ou jour solaire est bien de 24 heures. (quand le soleil est au plus haut dans la journée à une certaine heure, il sera au plus haut 24 heures plus tard). C'est que s'ajoute à la rotation de la terre sur elle-même la révolution de la terre autour du soleil. Cela fait un tour à rattraper par an ou 365 jours soit 4 minutes de plus par jour.

    Axe de rotation


    La surface de la Terre tourne autour d'un axe de rotation, c'est-à-dire une droite (imaginaire), qui passe par le centre de la Terre. Cet axe est un des diamètres de la sphère terrestre. Les deux points de la surface terrestre que croise cet axe sont les deux pôles : le pôle Nord et le pôle Sud. On l'appelle l'axe Nord-sud, ou l'axe des pôles.
    Le mouvement de rotation se fait d'Ouest en Est.

    Obliquité

    En plus de ce mouvement, la Terre (son centre !) tourne autour du Soleil. Durant ce mouvement, l'axe de rotation reste parallèle à lui-même. L'axe est légèrement incliné par rapport au plan sur lequel la trajectoire s'effectue : le plan de l'écliptique. L'axe Nord-sud forme par rapport à la verticale du plan un angle de 23° environ. C'est l'obliquité de la Terre.
    L'obliquité de la Terre varie au fil des années, sur une période de 41 000 ans. Ses variations sont assez complexes, mais elles sont stabilisées par la présence de la Lune, le satellite naturel de la Terre.

    Le jour et la nuit

    Structure interne de la Terre
    Le jour et la nuit dus à la rotation terrestre
    Le mouvement de rotation fait l'alternance du « jour » et de la nuit.
    Autour de l'équateur :
    • Pendant une moitié de la journée, un point à la surface de la Terre est éclairé par le Soleil. C'est le jour.
    • Pendant l'autre période, le point passe derrière et n'est plus éclairé. C'est la nuit, on ne voit plus le Soleil.
    La rotation détermine donc le mouvement apparent du Soleil : l'observateur sur Terre constate que le Soleil apparait ("le lever") à l'Est, est au plus haut dans le ciel à midi (heure solaire), puis disparait ("le coucher") à l'Ouest.
    La durée du jour et de la nuit varie en fonction de la position par rapport à l'équateur et aux pôles c'est-à-dire la latitude et à la période de l'année. Cette variation s'explique par l'obliquité de l'axe de rotation. Au-delà des cercles polaires, il y a des journées sans jour, et des journées sans nuit !



    Conséquences de la rotation terrestre sur les vents et les courants marins

    Selon leur latitude, les points de la surface de la Terre ne se déplacent pas à la même vitesse. Un point de l'équateur parcourt les 40 000 kilomètres de la circonférence en 24 heures soit à la vitesse d'environ 1700 km/h. Paris, situé dans les latitudes moyennes (48° N environ) se déplace à 1100 km/h. Aux pôles qui sont fixes la vitesse est nulle.
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    La déviation des vents liée à la rotation terrestre
    Cette différence de vitesse de rotation modifie la direction des vents qui sont le déplacement de l'air d'une latitude à l'autre. Il en est de même pour les courants marins. (voir le croquis ci-contre, à gauche) Un vent provenant des hautes pressions tropicales Nord et se dirigeant vers les basses pressions équatoriales a une orientation théorique NS. Mais du fait que son point d'arrivée, l'équateur, se déplace plus vite (1700 km/h) que son point de départ, le tropique Nord (1300 km/h), le vent n'atteindra pas son point d'arrivée théorique. Il atteindra un point situé plus à l'ouest. Le vent a donc été dévié sur sa droite. Sa direction générale est alors NE-SO. Ces vents forment les alizés. Ce phénomène général dans l'hémisphère Nord a été mis à profit par les navigateurs portugais et espagnols au moment des Grandes découvertes au xve siècle. Partis d'Europe au NE, poussés par les vents alizés NE-SO, ils ont atteint l'Amérique centrale et l'Amérique du Sud situées au SO. Dans l'hémisphère Sud la déviation des vents se fait vers leur gauche.

    "Mouvement" des étoiles

    Si la révolution de la Terre explique le mouvement apparent du Soleil, il explique aussi le mouvement apparent d'une étoile. Durant une nuit, pour un observateur au sol, les étoiles effectuent un mouvement uniforme de rotation. L'axe de rotation est incliné en fonction de la latitude.


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