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L'atelier des apprentis
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12
Comparaison des atmosphères des planètes telluriques (⇧)

Analyser des données en lien avec l’évolution de la composition de l’atmosphère
Retrouvez cet exercice en version expert
.


Gaz Proportion (%)
Dioxyde de carbone CO2\text{CO}_2 96,5
Diazote N2\text{N}_2 3,5

1
Composition de l’atmosphère de Vénus.

surface de Vénus

2
Vue globale de la surface de Vénus.

Vénus et la Terre sont deux planètes telluriques du système solaire qui présentent à leur surface une atmosphère différente.

Questions

1. Comparer les atmosphères de Vénus et de la Terre.


2. Commenter la température de surface de Vénus, d’environ 465 °C, sachant que le CO2\text{CO}_2 est un gaz à effet de serre et que Vénus se situe à 108 millions de kilomètres du Soleil.
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13
Croissance de stromatolites (⇧)

Mettre en relation la production de dioxygène (O2\text{O}_2) dans l’atmosphère avec des indices géologiques

stromatolite

Coupe dans un stromatolite.

Actuellement, il est possible de trouver des stromatolites dans le désert argentin. Ceux-ci se développent par exemple dans le lac Socompa.

Questions

1. Décrire la croissance des stromatolites.


2. Calculer la durée nécessaire pour une augmentation d’épaisseur équivalente à la distance entre les deux croix blanches pour une vitesse de croissance de 0,4 mm par an.
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14
Évolution de la matière organique fossile (⇧)

Étudier le cycle biogéochimique du carbone
Retrouvez cet exercice en version initié
.

Diagramme de Van Krevelen.
Diagramme de Van Krevelen.

Ce diagramme représente l’évolution de la matière organique lors de sa transformation en pétrole ou en charbon. Ces processus se déroulent sur des durées variables, mais toujours de l’ordre de plusieurs millions d’années (COT : carbone organique total).


Question

Montrer que l’évolution de la matière organique s’accompagne d’un enrichissement en carbone.
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A
Ozone stratosphérique et chlorofluocarbures (⇧)

Mettre en relation la production de dioxygène (O2\text O_2) dans l’atmosphère avec des indices géologiques
Retrouvez cet exercice en version initiale
.


Action des CFC sur l’ozone stratosphérique

1
Schéma simplifié de l’action des CFC sur l’ozone stratosphérique.

couche d'ozone

2
Évolution de la couche d’ozone au pôle Sud entre septembre 1979 et 2012.


Les chlorofluorocarbures ou CFC sont des gaz qui ont longtemps été utilisés dans des récipients sous pression (systèmes de réfrigérants, mousses isolantes, etc.). Ils sont parfaitement inoffensifs pour les êtres vivants terrestres, mais ont pourtant été interdits par le protocole de Montréal en 1985.

Questions

1. Résumer en une phrase l’action des CFC.


2. Décrire l’évolution de la couche d’ozone entre 1979 et 2012.


3. En déduire l’impact du protocole de Montréal signé en 1985.
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B
Expériences de Miller et de Birkeland : des modélisations physiques historiques (⇧)

Analyser des données en lien avec l’évolution de la composition de l’atmosphère
Retrouvez cet exercice en version initiale
.

Expérience de Miller
1
Schéma simplifié de l’expérience de Miller de 1953.

Terrella

2
Expérience de Terrella.

Aurore boréale

3
Aurore boréale.

Aurores polaires

4
Schéma de la formation des aurores polaires.

Des modélisations en laboratoire sont souvent réalisées pour étudier les phénomènes physiques et géologiques. En 1953, Stanley Miller essaie de reconstituer les conditions supposées avoir abouti à l’apparition de la vie sur Terre. Il utilise pour cela un système composé de ballons remplis de gaz et d’un ballon contenant de l’eau. L’apport d’énergie se fait par des arcs électriques. En 1895, Kristian Birkeland a réalisé une expérience de Terrella dans le but de comprendre la formation des aurores boréales. Une Terrella est un dispositif expérimental qui permet d’étudier les propriétés électromagnétiques de la Terre. Constitué d’une boule aimantée (avec un pôle nord et un pôle sud) placée dans une chambre à vide, ce système est soumis à un champ magnétique.

Questions

1. Indiquer quelle composition de l’atmosphère Stanley Miller essaie de reconstituer dans son expérience de 1953.


2. Doc. 1 Identifier à quoi peut correspondre, sur Terre, chacun des trois termes surlignés en jaune.


3. Proposer une interprétation à l’expérience de Miller à partir des résultats obtenus, sachant que les bases azotées et les acides aminés sont des constituants des êtres vivants.


4. Indiquer ce que Kristian Birkeland tente de reproduire dans son expérience de Terrella.


5. Expliquer l’effet du champ magnétique terrestre sur les vents solaires.
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