L'organisation de la matière dans l'univers

EVA :

Bonjour, nous sommes Eva, Celia, Louann et Lilia et aujourd’hui nous allons parler des études des éléments chimiques dans l’univers et à travers le temps.  Les études des physiciens ont permis de comprendre d’où proviennent les éléments chimiques et comment ils sont formés pour créer la matière qui nous constitue. Ainsi, il nous semble important de définir quelques termes pour vous aider à mieux comprendre. Un élément chimique est un atome caractérisé par le nombre de protons dans son noyau qui déterminent ses propriétés chimiques. L’univers, lui, est l’ensemble de tous ce qui existe. Et enfin la matière désigne tout ce qui compose les corps qui nous entourent, tout ce qui a une masse et un volume.

Nous allons donc répondre à la problématique suivante : comment les éléments chimiques s’organisent t’ils afin de faire partie intégrante de notre univers, de la terre et des êtres vivants. Afin de répondre à cette problématique, nous aborderons d’abord les éléments chimiques dans l’univers. Nous verrons ensuite les éléments chimiques à l’échelle de la terre. Puis nous verrons comment ils s’organisent à l’échelle du vivant. Et enfin nous conclurons. 

CELIA :

Dans cette première partie, nous verrons comment les éléments chimiques s’organisent afin de faire partit de l'Univers. Comme nous le savons, le monde vivant et le monde inerte sont constitués d'éléments chimiques disponibles sur le globe dans des proportions différentes. Nous pouvons retrouver ces éléments parmi ceux qui composent le système solaire.

C’est au cœur des étoiles que nous allons retrouver les réactions nucléaires qui vont permettre la création d’éléments chimiques. En effet, c’est grâce à ce que l’on appelle la fusion nucléaire, deux noyaux atomiques vont s’assembler pour ne former qu’un seul noyau plus lourd. Les fusions nucléaires ayant lieu au sein même des étoiles produisent à partir d’hélium et d’hydrogène de nouveaux éléments chimiques. On compte donc 118 éléments chimiques différents dans l’univers dont 94 existent à l'état naturel sur Terre.  Comme nous pouvons le voir ici, certains sont beaucoup plus présents que d’autres comme l’hydrogène et l’hélium.

LOU-ANN :

Le spectre d’une étoile est la superposition d'un spectre d'émission d'origine thermique (fond coloré) et de raies d'absorption (spectre d'absorption, raies noires). Nous pouvons, grâce aux études de certains physiciens remarquer la présence de 570 raies noires dans le spectre de la lumière visible du soleil. Les améliorations techniques de l’analyse des spectres ont permis d’acquérir petit à petit de nouvelle connaissance. En 1814, le physicien Joseph von Fraunhofer observe dans le spectre du soleil plus de 20 000 raies, ces dernières vont donc être nommées « raies de Fraunhofer ». Leurs études ont permis de connaitre la composition chimique du soleil qui se trouve être composé majoritairement d’hydrogène et d’hélium. La présence de ces éléments chimiques dans la composition du soleil influence grandement la composition de l’univers car comme nous le savons le soleil est la plus grosse étoile du système solaire.

LILIA :

Les astronomes ont constaté que les abondances relatives des éléments chimiques naturels sont à peu près les mêmes partout dans l'Univers. En effet, grâce à ce diagramme circulaire nous pouvons constater que la majorité de l’univers est composé d’hydrogène présent à 92,1 % et d'hélium présent à 7,8 %. Parmi ces derniers nous retrouvons l'hydrogène et l'hélium. En effet, grâce à ce diagramme circulaire nous pouvons constater que la majorité de l’univers est composé d’hydrogène qui représente sur le graphique 324° sur 360°. Nous y voyons aussi l’hélium qui occupe 32,4°. Nous le remarquons également grâce à ce graphique qui montre bien que l'hydrogène et l’hélium sont majoritaires dans une population de 10⁶ noyaux de silicium. Le fait que ces deux éléments chimiques soient les plus présents n’est pas surprenant car ce sont eux qui composent le soleil.

EVA :

Tous ces astres accumulent de nouveaux atomes qui après leur mort errent dans l'espace. Un certain nombre vont se retrouver dans la matière qui constitue notre planète. La Terre est constituée d'éléments chimiques plus lourds issus de ces réactions nucléaires. Ils circulent dans les sols et dans les océans. Et un jour, ils entrent dans les cycles de vie de toutes les espèces. C'est ainsi que nous allons voir comment les éléments chimiques font partie intégrante de la planète Terre et de nous, êtres vivants. Le monde vivant et le monde inerte sont constitués d'éléments chimiques disponibles sur le globe dans des proportions différentes. Ces éléments sont parmi les plus abondants dans le système solaire. On parle de parenté chimique entre le vivant et le non-vivant car les éléments chimiques sont les mêmes dans les deux cas.

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