Partie 1

COMPOSITION DE LA TERRE

La Terre est une planète vivante, dont on estime l'âge de 6 milliards d'années, mais les plus vieilles roches connues ont moins de 4 milliards d'années. Les plus vieux fossiles d'organismes recueillis à ce jour ont moins de 3,9 milliards d'années. D'un diamètre de 12 756 km, elle possède des plaques lithosphériques mobiles et des volcans encore actifs.
70,90 % de sa surface est occupée par les mers et seulement 29,10 % par les cinq continents. Sa densité qui est de 5,5 est supérieure à toutes les autres planètes.

Le globe terrestre est constitué de trois zones : l'écorce, le manteau (composé de trois couches) et le noyau.

La Terre est divisée en plusieurs couches qui possèdent des propriétés chimiques et sismiques différentes :

-de 0 à 40 km de profondeur il y a la Croûte terrestre qui est composée de quartz (dioxyde de silicium). La Croûte océanique qui est moins épaisse se situe de 5 à 15 km. La croûte océanique, la plus ancienne, a 60 millions d'années en moyenne ;

- de40 à 400 km de profondeur il y le Manteau supérieur composé d'olivène et de pyroxène (fer, magnésium et silicate) ainsi que de calcium et d'aluminium. Le manteau supérieur est divisé en 3 parties : l'hydrosphère qui est l'ensemble des compartiments contenant de l'eau sur la Terre (lacs, fleuves, mers, océans), la Lithosphère qui est l'ensemble constitué par la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau est située entre 0 et 100-200 km, et l'Asthénosphère situé entre 200 et 400 km de profondeur est à l'état visqueux, avec une température moyenne qui serait de l'ordre de 1500°C ;

- de 400 à 670 km de profondeur il y a la Région de transition, source de magmas basaltique ;

-de 670 à 2 960 km de profondeur il y a le Manteau inférieur qui est probablement constitué de silicium, magnésium et d'oxygène avec du fer, du calcium et de l'aluminium ;

- de 2 960 à 4 780 km de profondeur il y a le Noyau externe qui est une masse sphérique composée de fer (Fe) métallique - fer liquide - plus des quantités mineures de nickel (Ni) et d'autres éléments ;

- de 4 780 à 6 378 km de profondeur il y a le Noyau interne qui est solide, composé de fer (ou d'un alliage de fer/nickel). Les températures dans le centre du noyau peuvent atteindre 7 200 °C, plus chaud qu'à la surface du Soleil.

La croûte est divisée en plusieurs plaques qui flottent sur le manteau supérieur liquide. On les appelle les plaques tectoniques. Elles s'expliquent par les courants de convection du manteau liquide : depuis les zones les plus profondes du manteau, des courants de magma montent en se frayant un chemin jusqu'à la surface. Ces courants ont brisé la croûte solide de la Terre en plusieurs grandes plaques distinctes qui se déplacent lentement les unes par rapport aux autres transportées par les mouvements du manteau. C'est ce que l'on appelle aussi la dérive des continents. Elle se caractérise par deux processus : la dislocation et le plissement. La dislocation se produit lorsque deux plaques s'éloignent l'une de l'autre, ce qui permet à de la nouvelle croûte de se former grâce au magma du manteau. Le plissement se produit lorsque deux plaques se rapprochent et que le bord d'une des plaques plonge en-dessous de l'autre pour aller fondre dans le manteau. Il existe aussi des mouvements transversaux entre deux plaques comme la faille de San Andreas en Californie.

Contrairement à ce que beaucoup de personnes pensent, la Terre n'est pas une planète sphérique. Grâce à son champ gravitationnel ,des satellites ont pu nous montrer la vrai forme de la Terre. Avec les données sur le champ gravitationnel que fournit la mission GRÂCE, l'intérieur et la structure de la surface de la Terre vont être mieux compris. L'intérieur de la Terre a le plus grand impact sur sa gravité.

Voici la forme réel de la Terre d'après des mesures du champ gravitationnel, plus l'animation.

- Plaque Nord Américaine : Amérique du Nord, nord-ouest Atlantique et Groenland.
- Plaque Sud Américaine : Amérique du Sud et sud-ouest Atlantique.
- Plaque Antarctique : Antarctique et "l'océan du sud".
- Plaque Eurasienne : Nord-est Atlantique, Europe et tout l'Asie sauf l'Inde.
- Plaque Africaine : Afrique, sud-est Atlantique et Océan Indien occidental.
- Plaque Australienne/Indienne : Inde, Australie, Nouvelle Zélande et la majeure partie de l'Océan Indien.
- Plaque de Nazca : Océan Pacifique oriental adjacent à l'Amérique du Sud.
- Plaque du Pacifique : La majeure partie de l'Océan Pacifique et la côte sud de Californie.

- Les mouvements des plaques

animation des plaques d'il y a 550 000 000 à aujourd'hui

L'ACTIVITÉ VOLCANIQUE ET SISMIQUE

La Terre est un des corps les plus actifs. C'est la seule planète possédant des volcans actifs et le deuxième corps avec le satellite Io qui a des volcans actifs. L'activité volcanique et sismique terrestre est due aux mouvements des plaques.

Cliquez ici pour plus de détails sur les volcans terrestres, des animations, vu des volcans en direct....

 

LA MAGNÉTOSPHÈRE

Notre planète qui tourne sur elle-même en 23 heures et 56 minutes, est entourée d'un champ magnétique qui s'étend sur des milliers de kilomètres dans l'espace, formant la magnétosphère. Ce champ magnétique est créé par les mouvements liquides du noyau terrestre composé de fer et de nickel, autour d'une "graine" de solide. Tout comme une comète, la magnétosphère a une forme de goûte d'eau allongée orientée vers le Soleil. C'est une barrière infranchissable pour le vent solaire. Seules deux zones conduisent les particules ionisées en provenance du Soleil vers les pôles nord et sud. Lors des périodes d'activité solaire intense des modifications interviennent dans l'Ionosphère, telles que des orages magnétiques et des aurores.

Échelle magnétostratigraphique pour les 30 derniers Millions d'années
Les bandes noires correspondent à un champ "normal" (comme aujourd'hui),
et les bandes blanches à un champ inverse
(Lowrie & Alvarez 1981)

Des mesures effectuées à vingt ans d'intervalle par deux satellites,
montrent la variation à la surface du noyau, à 2 900 km sous nos pieds.
Les variations les plus importantes (en mauve et en rouge)
sont situées sous l'Afrique et les région polaires.

Une animation du déplacement du pôle du champ
magnétique de l'hémisphère nord de la Terre de 1831 à 1994

partie 2

La Terre vu de l'espace.

Les satellites envoyés et ceux qui vont bientôt l'être autour de la Terre.

Avec une orbite elliptique de faible excentricité, une distance moyenne de 149,60 millions de km du Soleil et une température de 14 °C en moyenne, la Terre est la seule planète à posséder l'eau, élément indispensable à la vie. Son atmosphère, une enveloppe gazeuse constituée de 78,088 % d'azote, 20,949 % d'oxygène, 0,93 % d'argon et 0,03 % de gaz carbonique, la protège des radiations dangereuses émises par le Soleil, comme les rayons ultraviolets et les infrarouges.

Son atmosphère est composée de 4 couches principales :

- La troposphère : jusqu'à une altitude moyenne de 15 km où se déroulent la plupart des phénomènes météorologiques.

- La deuxième couche, la Stratosphère, jusqu'à une altitude moyenne de 52 km, est importante car elle se situe dans une région où une couche d'ozone nous protège des rayons ultraviolets du Soleil.

- Puis il y a la Mésosphère jusqu'à 100 km où l'air se raréfie et devient très froid.

- La quatrième couche, l'Ionosphère se situe à plus de 100 km d'altitude. C'est le lieu où se produisent les aurores boréales lorsqu'une éruption solaire y précipite des particules électrisées. 

Animation d'une aurore    

LES MOUVEMENTS ET L'ÉVOLUTION DE LA TERRE

Notre planète, tout comme les huit autres planètes du Système solaire, tourne autour de la Voie-Lactée, notre galaxie, à 240 km/s.

Actuellement à une distance de 27 000 années lumière du centre, il faut au système solaire 250 millions d'années pour accomplir un tour autour du coeur de la Voie-Lactée. Mais en plus le Soleil plonge et remonte comme une vague. Il est à 48 années lumière au dessus du plan et en phase ascendante à la vitesse de 7 km/s. Tous les 30 millions d'années le Soleil traverse le plan de la Voie-Lactée. C'est lorsqu'il traverse les bras de la galaxie qu'il s'expose à subir des ondes de choc de supernova ou de nuage de gaz. Toutes les extinctions ont justement eues lieu quand la Terre était dans un bras galactique.

- Variation de l'axe de rotation

Son axe de rotation, incliné de 23,27°, justifie l'existence des différentes saisons. Mais l'axe de la Terre varie au cour du temps décrivant un cône en 25 860 années : les saisons se déplacent sur l'orbite terrestre. Ceci est dû à l'attraction combinée du Soleil et de la Lune sur le bourrelet équatorial. Actuellement l'axe de rotation de la Terre est dirigé vers l'étoile polaire de la Petite Ours mais dans 12 934 ans elle sera dirigée vers l'étoile Véga de la constellation de la Lyre et 12 934 ans plus tard l'axe de la Terre sera de nouveau pointé vers l'étoile polaire.

l'évolution de l'inclinaison de l'axe des pôles.

- Variation de l'angle de l'axe de rotation

L'axe de rotation de la Terre est actuellement incliné de 23,27°. Mais il varie entre 21°59' et 24°50' sur une période 41 000 années. Cette fluctuation agit sur la répartition géographique de l'énergie. Quand l'obliquité atteint 24°50' cela entraîne des hivers rigoureux aux latitudes moyennes.

L'obliquité

- Variation de l'orbite terrestre

La masse du Soleil commande le mouvement de la Terre dans l'espace, mais la présence des autres planètes (surtout Jupiter) du Système Solaire perturbe ce mouvement et entraîne des variations à long terme des paramètres de l'orbite de la Terre. L'excentricité de 0.02 mesure l'écart entre l'orbite terrestre et un cercle parfait. Il varie entre 0 et 0,07. Sa période varie selon une période 400 000 ans et une de 100 000 ans, donc, le flux global du rayonnement qu'elle reçoit du Soleil varie, suivant sa répartition dans l'espace et le temps.

Excentricité : le caractère elliptique de l'orbite a été exagéré

L'astronome Serbe Milutin Milankovitch a démontré entre 1920 et 1941 que toutes ces variations sont la cause des glaciations que la Terre a subies. La dernière grande glaciation a connu son maximum il y a 22 000 ans, les températures étaient inférieures d'environ six degrés à celles actuelles et on peut s'attendre à un retour de la glace dans plusieurs dizaines de milliers d'années.

LES GLACIATIONS ET PÉRIODES CHAUDES DE LA TERRE

Un astéroïde d'environ 300 mètres de diamètre est passé à 830 000 km à peine de la Terre, le 07/01/2002. Le corps céleste, baptisé 2001YB5, n'avait été détecté par les télescopes terrestres que 10 jours avant sa visite. S'il était entré en collision avec notre planète, à la vitesse de plus de 110 000 km/h, il aurait libéré une énergie suffisante pour rayer de la carte un pays de la taille de la France.

Si un astéroïde mesurant entre 1 et 2 km de diamètre entrait en collision avec notre planète, toute la Terre serait alors ravagée par des incendies et des raz de marée importants. L'explosion projetterait dans l'atmosphère un nuage de poussière qui couvrirait la planète d'un nuage sombre. La température moyenne chuterait. Des pluies acides tomberaient. Ces variations climatiques dureraient plusieurs siècles engendrant des famines interminables. Peu de sociétés parviendraient à surmonter une telle catastrophe.

Si l'astéroïde avait un diamètre de 10 km, il provoquerait un cataclysme planétaire. L'impact creuserait un cratère de 100 km de diamètre comme au large de la péninsule du Yucatan (Mexique) et libérerait une énergie de 1 milliard de mégatonnes. La masse de poussière qui couvrirait la planète d'un nuage sombre serait épaisse de plusieurs milliers de mètres cubes. La température chuterait de 15°C. Cela provoquerait alors une catastrophe climatique, un long hiver glacial capable de balayer l’espèce humaine, tout comme, croit-on, les dinosaures il y a 65 millions d’années.

Animation d'une collision