Problématique : Comment un éclair se forme-t-il, et comment peut- il participer à la création de la vie sur Terre ?

Sommaire :

Problématique : Comment un éclair se forme-t-il, et comment peut-

il participer à la création de la vie sur Terre ?

I – La formation d'un éclair

a) Formation d'un nuage

Comment un nuage se forme-t-il ?

L'électrisation du nuage

b) Les éclairs issus des nuages

L'apparition d'un éclair

Les différents types d'éclairs

Les différentes caractéristiques d'un éclair

Expérience

II – L'éclair, créateur de nouvelles molécules

a) Les conditions primitives de la vie sur Terre

L'atmosphère primitive

L'apparition de la « soupe primitive »

b) Les expériences de chercheurs, en particulier Stanley Miller

Le déroulement de l'expérience

La partie chimique de l'expérience

Impacts et controverses de l'expérience

Introduction

Les phénomènes météorologiques naturels ont toujours impressionné les

hommes, et particulièrement la foudre qui se déroule lors des orages, que les hommes ont souvent associés à la puissance des dieux, avant que certains scientifiques et chercheurs ne commencent à remettre en question ce phénomène surnaturel à leurs yeux et qu'ils y apportent des explications rationnelles, malgré le fait que la foudre soit un phénomène difficile à analyser en raison de sa puissance et de sa dangerosité.

Nous allons nous intéresser plus particulièrement à l'éclair, un phénomène survenant lors des orages, qui est la manifestation lumineuse de la foudre. Il s'accompagne du tonnerre, qui est quant à lui le phénomène sonore de la foudre.

Alors comment un éclair se forme-t-il, et comment a-t-il pu participer à la création de vie sur Terre et de nouvelles molécules ?

Dans un premier temps, nous nous interrogerons sur les origines de leur formation, dans une partie qui nous permettra d'aborder la discipline des SVT. Puis, dans un second temps, nous nous intéresserons à l'impact que les éclairs ont eu sur la Terre, notamment en ayant pu participer à la création de vie sur Terre et de nouvelles molécules indispensables à celle-ci en nous appuyant sur les expériences de chercheurs comme Stanley Miller. Cette deuxième partie sera davantage portée sur la discipline de Physique-Chimie.

I – La formation d'un éclair

Les éclairs ont longtemps été considérés comme un phénomène inexpliqué, surnaturel qui dépassait la force des hommes et échapper à leur maîtrise.

On peut observer que les éclairs se forment lors d'orages et ne sont issus que d'un seul type de nuage, le cumulonimbus, qui est le plus grand nuage existant. Mais comment ces nuages se forment-ils et comment peuvent-ils faire jaillir des éclairs ?

a) - Formation d'un nuage

Comment un nuage se forme-t-il ?

Un nuage se forme toujours dans la partie de l'atmosphère la plus proche de la Terre : la troposphère, qui s'élève à une altitude variable mais qui, en moyenne, est d'un peu plus de 10 kilomètres.

C'est dans cette couche que la plupart des phénomènes météorologiques ont lieu.

On peut constater que dans cette couche, plus l'on prend de l'altitude et plus la température va baisser.

En revanche, le sol quant à lui va rester chaud car il est constamment chauffé par le Soleil.

Il y a donc une différence de température qui va être à l'origine de la formation d'un nuage.

L'air, quand il est chauffé, aura tendance a être plus léger que l'air froid car les molécules vont s'agiter et donc s'étendre sur plus de place et surtout l'air chaud peut contenir une plus grande quantité de vapeur d'eau tandis que l'air froid pourra en contenir moins. De ce fait, l'air chaud sera moins dense que l'air froid et va prendre de l'altitude, alors que l'air froid, va en perdre.

Ce phénomène va être à l'origine de mouvements verticaux de l'air, appelés mouvement de convection.

L'air chaud, en montant, va se refroidir, et l'humidité de cet air va se condenser et donner forme à un nuage. Le phénomène de convection va faire que le nuage va s'étirer verticalement et prendre de l'altitude jusqu'à parfois atteindre la tropopause, couche de l'atmosphère qui sépare la troposphère, où se forme les nuages, et la stratosphère.

De plus, cette ascension verticale va être accentuée par le fait que l'humidité en passant de l'état gazeux à l'état liquide va entraîner un dégagement d'énergie, sous forme de chaleur. Ainsi, un nuage de type cumulus va se refroidir moins vite que l'air ambiant, et cet différence de température va faire que le nuage va continuer à se développer, toujours verticalement.

Le cumulonimbus, le plus gros des nuages, appelé aussi nuage orageux est le nuage d'où les orages sont issus.

La forme d'enclume de ce nuage est due au fait que, quand le nuage, qui peut s'élever jusqu'à plus de 12 kilomètres d'altitude, va passer dans la tropopause, où les courants d'air vont devenir horizontaux et non plus verticaux

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