Fiche de révision

Étudier la structure de l'Univers

Contenu

En bref La description de l'Univers se fait à différentes échelles : celle du système solaire, de notre galaxie, des amas de galaxies. On utilise des unités de longueurs adaptées pour décrire les distances.

ILe Système solaire

Le Système solaire est constitué de différents corps célestes :

– une étoile, le Soleil autour duquel gravitent huit planètes classées en deux familles : les planètes telluriques (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) et les planètes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) ;

– des planétoïdes tels que Pluton, qui gravitent à la périphérie du système (ceinture de Kuiper) ; des comètes qui repassent périodiquement à proximité du Soleil, en provenance du nuage d'Oort ; et des astéroïdes issus de la ceinture d'astéroïdes placée entre Mars et Jupiter.

Dans ce système, l'unité de longueur la plus adaptée est l'unité astronomique (UA) définie par la distance entre la Terre et le Soleil.

1 UA = 1,50 × 108 km = 1,50 × 1011 m

IILa Voie lactée

La Voie lactée est le nom de notre galaxie qui regroupe plusieurs milliards d'étoiles dont le Soleil.

Pour apprécier les distances avec les étoiles les plus proches de nous, on utilise une unité adaptée qui est l'année-­lumière (al) définie par :

1 al = 9,46 × 1012 km = 9,46 × 1015 m

Mot clé

L'année-­lumière est la distance parcourue par la lumière pendant un an dans le vide.

IIIL'évolution de l'Univers

L'Univers « est né » il y a environ 13,8 milliards d'années d'une singularité (un point extrêmement dense et chaud) appelée big bang. Depuis, il n'a de cesse d'évoluer et de se dilater.

Dans les tout premiers instants, les protons, neutrons et électrons se sont formés ; puis, au fur et à mesure que l'Univers se dilatait et se refroidissait, les premiers noyaux se formèrent : hydrogène, hélium et lithium. Les atomes se formèrent par capture des électrons jusqu'alors libres, au bout de 380 000 ans.

Sous l'effet de la gravitation, ces particules de matière forment de grands nuages (nébuleuses), qui vont se réchauffer pour atteindre plusieurs millions de degrés et engendrer des étoiles.

Méthode

Exprimer une distance dans différentes unités

Longtemps classée parmi les planètes, Pluton, découverte en 1930, a été reclassée en 2006 pour devenir la première représentante de la famille des planètes naines. Elle est située à 39,4 UA du Soleil.

Pluton possède plusieurs satellites naturels dont Charon situé sur une orbite autour de Pluton dont le rayon est égal à 1,718 × 107 m.

1 Quelle est la distance de Pluton au Soleil exprimée en kilomètres ?

2 Quelle est la distance de Pluton au Soleil exprimée en mètres ?

3 Quelle est la distance de Pluton au Soleil exprimée en années-lumière ?

4 Quelle est la distance de Charon à Pluton exprimée en kilomètres ?

5 Quelle est la distance de Charon à Pluton en unités astronomiques ?

Conseils

1 Souviens-toi que 1 UA = 1,50 × 108 km.

2 Souviens-toi que 1 km = 1 × 103 m.

3 Souviens-toi que 1 m = 19,46×1015al.

4 Souviens-toi que 1 m = 1 × 103 km.

5 Souviens-toi que 1 m = 11,50×1011UA.

Solution

1 Exprimons la distance de Pluton au Soleil en kilomètres :

39,4 UA = 39,4 × 1,50 × 108 km = 5,91 × 109 km.

2 Exprimons la distance de Pluton au Soleil en mètres :

5,91 × 109 km = 5,91 × 109 × 103 m = 5,91 × 1012 m.

3 Exprimons la distance de Pluton au Soleil en années-lumière :

5,91×1012 m=5,91×10129,46×1015al=6,25×104al.

4 Exprimons la distance de Charon à Pluton en kilomètres :

1,718 × 107 m = 1,718 × 107 × 103 km = 1,718 × 104 km.

5 Exprimons la distance de Pluton à Charon en UA :

1,718×107 m=1,718×1071,50×1011UA=1,15×104UA.

Accéder à tous les contenus
dès 6,79€/mois

  • Les dernières annales corrigées et expliquées
  • Des fiches de cours et cours vidéo/audio
  • Des conseils et méthodes pour réussir ses examens
  • Pas de publicités
S'abonner