Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de vie terrestre

A l'aide du dictionnaire, toutes les réponses à la première question sont vérifiées. Ainsi, les objets qui n'ont pas leur place dans le système solaire sont éliminés.

- Avons-nous listé toutes les planètes?

- Quelles définitions peut-on donner à astres, étoiles, planètes, Lune ?

- Est-ce que la Terre tourne autour du Soleil, ou est-ce le Soleil qui tourne autour de la Terre?

- Est-ce que toutes les planètes tournent autour du Soleil sur la même trajectoire, ou sur des trajectoires différentes?

- Est-ce que la Lune tourne autour du Soleil?

Ce sont ces interrogations qui vont initier la démarche d’investigation : d’une part par l’observation, d’autre part par l’exploitation de documents. D’autres questions naîtront en cours de route.

Objets des recherches > Le Soleil. > Les 8 planètes. > La Lune. > Éventuellement d’autres objets qui auront pu être cités : comètes, astéroïdes, planètes naines…

Les élèves se répartissent les recherches. soit 9 groupes

> Nom de l’objet.

Quelle est l’origine ou la signification de ce nom?

- Nature : étoile, planète, autre (préciser). Cet objet est-il solide, gazeux ? De quoi est-il constitué ?

-Quelle est sa taille ?

- Où se trouve-t-il dans le système solaire ?

-Quel est son mouvement ? Tournet-il sur lui-même ?

-Peut-on vivre à sa surface? Pourquoi?

-Les hommes ont-ils déjà visité cet objet ? Comment ? (Sonde automatique, robot à sa surface, visite d’astronautes.)

- Peut-on voir facilement cet objet depuis la Terre ? À l’œil nu? Avec des jumelles ? Avec un télescope ?

-Possède-t-on des photos de cet objet ?

-Quels sont ses traits marquants ? 

Utilisation de https://www.solarsystemscope.com/

Grands post-it

Pourquoi la vie est -elle possible sur la Terre ?

Dans notre système solaire, la terre est la troisième planète en partant du soleil. Elle est entourée par une couche de gaz, l'atmosphère, qui nous permet de respirer et qui nous protège des rayons du soleil.

L'eau est très présente sur la Terre, on la surnomme par exemple la planète bleue.

L'eau liquide est le seul état qui permet la création de  vie.

L'eau liquide et l'atmosphère existent uniquement sur Terre dans le système solaire. Leur présence s'explique par la position de notre planète : ni trop proche, ni trop éloignée du soleil.

On a découvert de l'eau liquide sur Mars, mais aucun forme de vie n'a encore été décelée.

Imprimer l'image pour les élèves (voir pièce jointe)

Une première approche quantitative des tailles et des distances 

- Quelle est la planète la plus grosse?

- La plus petite?

- Celle qui a sensiblement la même taille que la Terre?

- Deux autres planètes sont quasiment de taille identique, lesquelles? À partir des données collectées par les élèves (lors de la recherche documentaire) et des fiches d’identité produites, un tableau des données peut être bâti pour faciliter la comparaison des grandeurs. La variabilité, d’un document à l’autre, des données factuelles (par exemple, le nombre de satellites des planètes gazeuses) et celle des données numériques sur les tailles ou les distances interrogent les élèves :

On s’accordera sur le fait que les proportions sont respectées, que toutes les dimensions ont été réduites d’un même facteur (de la même façon). On se propose donc de construire une maquette en trois dimensions d’un modèle réduit du système solaire, modèle héliocentrique cette fois. On fera reformuler, pour que cette idée soit prise en compte dans toutes ses exigences, avant de sélectionner les informations nécessaires parmi celles qu’on a rassemblées.

Comparer les tailles des planètes On proposera d’abord de construire des représentations des planètes à la même échelle, mais sans se soucier de rendre compte de leur distance au Soleil. L’affichage des disques représentant les planètes fait apparaître des écarts pour une même planète : Le rangement des planètes par ordre de taille (sur la base des tailles réelles et sur celle des tailles réduites calculées) permettra d’éliminer les erreurs de calcul ponctuelles : l’ordre ne doit pas changer si l’on applique un même facteur d’échelle à toutes les planètes. Les calculs sont ensuite repris pour obtenir des résultats convergents et s’accorder sur un facteur d’échelle commun. L’échelle utilisée pour comparer les tailles des planètes a été de 1 cm pour 10000 km, soit 10 milliers de cm, soit 1/1000000000. Si l’on compare les planètes ainsi représentées au disque du Soleil tracé sur une grande feuille de papier à la même échelle, on réalise qu’il est bien plus grand que toutes les planètes! C’est ainsi que, lors de l’observation du transit de Vénus devant le Soleil (le dernier en date 8 juin 2004), on a vu se déplacer une tache de la taille d’une lentille sur un potiron…

Ce travail sera à terminer à la maison

Pour représenter l’ensemble des planètes autour du Soleil, on réalisera une maquette qui utilise une échelle différente de celle choisie pour repré- senter les tailles relatives des planètes. Dans ce cas, il est indispensable de disjoindre les deux maquettes. Pour éviter toute ambiguïté, chaque planète sera représentée par un drapeau ou une étiquette, et non par une boule. On peut, par exemple, rapporter toutes les distances à une même valeur, par exemple la distance Soleil-Terre qui constitue 1 unité astronomique (1 UA = distance Soleil-Terre = 150 millions de km) . On sera amené, à nouveau, à travailler sur les arrondis des résultats donnés par la calculatrice.

L’intérêt d’une maquette en plan par rapport à une maquette en ligne est de faire apparaître la variation des distances entre les planètes selon leur position respective autour du Soleil. Ainsi, la distance Terre-Mars est de 228 - 150 = 78 millions de kilomètres lorsque Mars est au plus proche de la Terre, alors qu’elle est de 150 + 228 = 378 millions de kilomètres lorsque Mars est au plus loin de la Terre.

- Silhouette

- Enonciation, temps

- Paragraphes

- Grille d'évaluation critériée