Les exos planètes

Thème : La mesure

Épreuve du baccalauréat :

Oral de TPE

Problématique :

Une exoplanète pourra-t-elle un jour accueillir la vie ?

Elèves de 1ère S1

Lisa Droniou, Emma Gaulmin,

Guillaume Navarro, Marie Collin

Sommaire

Introduction

I. LES CONDITIONS FAVORABLES A LA PRESENCE DE LA VIE

1. Le type d’étoile favorable à la vie

a. Le type de système étoilique

b. La composition chimique de l’étoile

c. Le rôle de l’étoile

d. La masse et la taille de l’étoile

2. La zone d’habitabilité

a. La distance de la planète à son étoile

b. La présence de satellites

3. La masse de la planète

4. La température

a. La température d’équilibre

b. L’effet de serre

5. La présence d’eau liquide

6. Des conditions extrêmes

II. LES METHODES PERMETTANT DE DETECTER LES EXOPLANETES

1. La coronographie

2. La méthode de la vitesse radiale

3. La méthode du transit

4. L’effet de microlentille gravitationnelle

III. QUELQUES EXEMPLES DEXOLPNAETES POTENTIELLEMENT HABITABLES

1. L’Univers

2. Les exoplanètes potentiellement habitables

a. Gliese 581 d

b. Gliese 581 g

Conclusion

Introduction

Si l’apparition de la vie sur Terre a pu se produire à la surface de notre planète, il est tout à fait possible, qu’elle se soit produite à la surface d’exoplanètes.

Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète en orbite autour d'une autre étoile que le Soleil.

Un organisme vivant est défini comme un être organisé, qui peut être unicellulaire ou pluricellulaire. Il est difficile de définir avec précision ce qu'est la vie. On peut cependant essayer de donner quelques caractéristiques du vivant :

La capacité à se maintenir en vie en puisant dans l'environnement l'énergie nécessaire (la nutrition, la respiration...)

La capacité à se développer selon une organisation précise (croissance, morphologie)

la capacité de se reproduire (reproduction végétative ou sexuée)

la nécessité d’avoir un environnement favorable pour survivre (température, pression, oxygène, eau...).

Les méthodes de détection devenant de plus en plus performantes, on commence à observer des exoplanètes d'une taille comparable à celle de la Terre.

Une des grandes questions que l’Homme se pose : « Sommes-nous les seuls êtres vivants dans l’Univers ? »

Pour y répondre, il serait intéressant d’essayer d’évaluer les conditions minimales nécessaires à l’apparition de la vie sur une autre planète et la manière de les détecter, en considérant que l’apparition de la vie dans l’espace se déroule de la même manière que sur notre planète.

I. Les conditions physico-chimiques nécessaires à la présence de la Vie

Tout d’abord, une planète gazeuse est une planète constituée essentiellement de gaz, elle ne possède donc pas de surface solide. L’atmosphère d’une planète géante gazeuse est composée essentiellement de gaz légers, c’est-à-dire d’hydrogène et d’hélium.

Une planète tellurique, en opposition aux planètes gazeuses, est une planète solide composée principalement de matériaux non volatils, généralement des roches silicatées et du fer métallique. Les planètes telluriques sont beaucoup plus petites que les planètes gazeuses mais ont une densité beaucoup plus élevée car elles sont composées de fer et de silicates, et non de gaz.

Puisque les planètes gazeuses sont incompatibles avec la vie, il faut donc chercher dans les exoplanètes telluriques afin de trouver la présence de vie.

1. Le type d’étoile favorable à la vie

Les étoiles sont des astres qui naissent, vivent et meurent, et certaines d'entre elles ont une vie très mouvementée et très courte. Les biologistes estiment cependant que la vie ne peut apparaître qu'au sein d'environnements relativement stables, et sur des périodes de temps très longues (de quelques centaines de millions d'années). Il a donc fallu environ un milliard d’années pour que les premières formes de vie apparaissent sur Terre, ainsi que cinq milliards d’années pour que l’intelligence émerge.

a. Le type de système étoilique

La première des conditions nécessaire à la vie est la présence d’un système comportant une étoile unique, qui se trouve au centre de plusieurs planètes gravitant autour de celle-ci (ex : système solaire). Ce système est alors appelé « système étoilique », car l’élément principal est l’étoile. Les orbites de chacune des planètes sont ainsi circulaires (ou elliptiques) et stables.

Un système double (ou multiple), est un système étoilique qui comporte deux étoiles ou plus au lieu d’une seule. Les perturbations gravitationnelles des différentes étoiles rendent plus difficile la formation de planètes, et donc par extension l’existence d’orbites stables. Néanmoins, si les membres

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