LA COUCHE D'OZONE

LA COUCHE D'OZONE

La couche d’ozone est une couche de gaz qui est présente naturellement dans l’atmosphère de la Terre.

OÙ SE TROUVE LA COUCHE D’OZONE ?

La couche d’ozone se situe dans la stratosphère, une couche de l’atmosphère située entre 20 et 50 km d’altitude. Mais plus de 90 % de la quantité d’ozone se situe entre 20 et 30 km d’altitude.
La concentration totale en ozone est très faible, en dessous de dix molécules d’ozone pour un million de molécules d’air. La couche d’ozone est donc très fragile, du fait de sa très faible concentration.

COMMENT SE FORME LA COUCHE D’OZONE ?

La couche d’ozone est créée par l’action de certains rayons du Soleil appelés ultraviolets (UV). Ces rayons cassent les molécules d’oxygène (O2) présentes dans l’atmosphère. Ces molécules d’oxygène cassées s’associent alors entre elles pour former de l’ozone (O3).
L’ozone se forme donc plus facilement au niveau des régions tropicales où l’intensité du rayonnement solaire est plus forte, mais les vents de l’atmosphère transportent l’ozone tout autour du globe. Certains composés naturels de l’atmosphère (comme l’azote, le dioxyde de carbone, le méthane ou le chlore) détruisent les molécules d’ozone.
Au final, le phénomène naturel de formation et de destruction de la couche d’ozone permet d’avoir un taux d’ozone relativement constant dans le temps. C’est le cas depuis plusieurs millions d’années.

QUEL EST LE RÔLE DE LA COUCHE D’OZONE ?

La couche d’ozone est indispensable à la vie des êtres vivants sur Terre, car elle stoppe les rayons ultraviolets que nous envoie le Soleil. Ces UV sont extrêmement dangereux pour les hommes car ils provoquent notamment des cancers de la peau.
L’absence de couche d’ozone serait donc catastrophique pour l’ensemble des êtres vivants de la Terre. D’ailleurs, la vie sur Terre n’a pu sortir des océans que lorsque cette couche d’ozone est apparue (il y a environ 350 millions d’années).

QU’APPELLE-T-ON LE TROU DE LA COUCHE D’OZONE ?

Le trou de la couche d’ozone est une partie de la couche d’ozone où la concentration en ozone est plus faible que la normale. L’ozone y est donc toujours présent, mais avec un taux bien plus faible. Le trou de la couche d’ozone a été découvert en 1980 au-dessus de l’Antarctique (au-dessus du pôle Sud).
Le trou de la couche d’ozone apparaît durant l’hiver austral (l’été dans l’hémisphère Nord), puis il disparaît durant l’été austral (l’hiver dans l’hémisphère Nord). La concentration minimale d’ozone (c’est-à-dire le « trou maximum ») est observée en octobre, car le chlore présent dans l’air est soumis à un fort rayonnement solaire. Il existe également une faible diminution de la couche d’ozone au-dessus de l’océan Arctique (au-dessus du pôle Nord).

QUELLES SONT LES CAUSES DU TROU DE LA COUCHE D’OZONE ?

Le trou de la couche d’ozone se forme lorsque du chlore détruit l’ozone. Les hommes envoient du chlore dans l’atmosphère sous forme de chlorofluorocarbures (CFC). Ces composés chimiques sont utilisés dans les bombes aérosols et les réfrigérateurs.
Par ailleurs, d’autres produits chimiques (les halocarbones bromés et les oxydes d’azote) contenus dans les engrais peuvent aussi attaquer la couche d’ozone.

COMMENT PEUT-ON PROTÉGER LA COUCHE D’OZONE ?

Peu à peu, la communauté internationale a pris conscience des dangers liés au trou dans la couche d’ozone. En 1987 a ainsi été signé un protocole prévoyant la réduction de la production et l’utilisation de toutes les substances appauvrissant la couche d’ozone.
Les réunions de Londres (Angleterre) en 1990, puis de Copenhague (Pays-Bas) en 1992 ont permis de presque stopper l’utilisation des CFC à partir de fin 1995. L’interdiction d’utiliser des produits détruisant la couche d’ozone a été facilitée par la création de gaz de remplacement.
Cependant, dans les pays en voie de développement, les CFC (et autres produits attaquant l’ozone) sont toujours utilisés ; ces pays doivent arrêter de les utiliser avant 2010.

EST-CE QUE LE TROU DE LA COUCHE D’OZONE VA RAPIDEMENT RÉTRÉCIR ?

L’arrêt de l’utilisation de produits détruisant l’ozone ne signifie pas que le trou de la couche d’ozone va disparaître tout de suite. Il existe en effet un délai d’environ 50 à 100 ans entre l’émission de gaz par les hommes et la destruction effective de la couche d’ozone. D’après les scientifiques, le retour à la normale devrait donc se faire avant la fin du xxie siècle.

  POUR ALLER PLUS LOIN

  → l’atmosphère 
→ la pollution de l’air 
→ l’effet de serre 
→ la Terre 
→ les changements climatiques

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NICOLAS COPERNIC

NICOLAS COPERNIC

Nicolas Copernic (1473-1543) est un astronome polonais, célèbre pour son système héliocentrique, dit système de Copernic, selon lequel le Soleil est immobile au centre de l’Univers et les planètes tournent autour de lui. Par ailleurs, Copernic affirme que la Terre tourne sur son axe en un jour et fait le tour du Soleil en une année.
Il semble que Copernic ait finalisé sa théorie astronomique dès 1530, mais l’ouvrage dans lequel elle est décrite (Révolutions des sphères célestes) n’est publié qu’en 1543. Avant la révolution copernicienne, il était admis que la Terre était immobile et fixe au centre de l’Univers (système de Ptolémée). Autour d’elle tournaient plusieurs sphères portant (dans l’ordre à partir de la Terre) la Lune, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter, Saturne ; la sphère la plus éloignée, dite « sphère des fixes », était supposée porter les étoiles immobiles.
Le système de Copernic fait immédiatement l’objet de nombreuses critiques : il ne compte qu’une dizaine de défenseurs entre 1543 et 1600. Les plus célèbres sont le savant italien Galilée et l’astronome allemand Johannes Kepler. En 1609, Galilée invente la lunette astronomique, et ses observations confirment le système de Copernic. Toutefois, l’Église s’oppose à cette théorie d’une Terre mobile et non centrale, qui contredit les récits bibliques sur l’origine du monde. En 1616, l’ouvrage de Copernic est interdit, et Galilée doit cesser d’enseigner les théories coperniciennes. N’ayant pas obéi, Galilée est accusé d’hérésie et il est jugé pour cela par un tribunal de l’Inquisition en 1633.
Au-delà d’une révolution scientifique, la théorie de Copernic propose une nouvelle représentation du monde, qui met du temps à faire son chemin. Il faut attendre la fin du xviie siècle pour que la plupart des savants en Grande-Bretagne, en France, aux Pays-Bas et au Danemark soient coperniciens.

  POUR ALLER PLUS LOIN 

→ Ptolémée 
→ Galilée 
→ Johannes Kepler 
→ le Système solaire et ses planètes 
→ l’histoire de la physique

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LES COMÈTES

LES COMÈTES

Les comètes sont des objets du Système solaire. Ce sont de petits corps fragiles aux formes irrégulières, composés d’un mélange de poussières et de gaz gelés. Les comètes parcourent le Système solaire suivant des orbites (ou trajectoires) en forme d’ellipses très allongées ; ainsi, elles passent tour à tour très près du Soleil et aux bords du Système solaire, souvent au-delà de l’orbite de Pluton.

QUELLE EST LA COMPOSITION D’UNE COMÈTE ?

Une comète est constituée d’un noyau solide de moins de 20 km de diamètre. Ce noyau se compose d’un mélange de roche, de glace et de poussières. Lorsque la comète se rapproche du Soleil, son noyau se réchauffe et les glaces s’évaporent. Des gaz, des fragments rocheux et des poussières forment alors une « queue de poussières » (également appelée chevelure) autour du noyau sur une distance de plusieurs centaines de milliers de kilomètres. Cette chevelure se situe dans la direction opposée au Soleil. La queue de poussières est la seule partie visible à l’œil nu d’une comète, car les poussières diffusent la lumière solaire et rendent ainsi la chevelure lumineuse.
Enfin, il existe une « queue de gaz », bleutée et très longue (plusieurs millions de kilomètres), qui est composée de gaz ionisé (appelé plasma) par la lumière solaire : les photons de la lumière du Soleil excitent les atomes du gaz qui se transforment en ions (particules ayant une charge positive ou négative).

QUELLE EST LA VIE DES COMÈTES ?

Les comètes sont regroupées dans une région de l’espace appelée le nuage d’Oort, à environ 50 000 unités astronomiques (UA) du Soleil. C’est l’attraction gravitationnelle des étoiles qui les met en mouvement dans le Système solaire. Les comètes qui sont sur la même orbite appartiennent au même groupe de comètes.
Les comètes possèdent une période (temps de parcours de leur orbite) qui peut être courte (inférieure à 200 ans) ou longue (supérieure à 200 ans). Par exemple, la comète de Encke a une période de 3,3 ans, et celle de Donati de 2 000 ans. À chaque passage à proximité du Soleil, les comètes perdent une partie de leur matière et de leur glace. Elles deviennent au final des blocs rocheux appelés astéroïdes. Certaines comètes ne reviennent jamais dans le Système solaire lorsqu’elles sont déviées par l’attraction gravitationnelle de planètes volumineuses, telles que Jupiter.

QUELLES SONT LES COMÈTES LES PLUS CONNUES ?

Il existe plusieurs milliards de comètes dans le Système solaire, mais on ne découvre qu’une comète par mois en moyenne. Les scientifiques n’ont ainsi répertorié qu’un peu plus de 1 500 comètes.
La comète de Hale-Bopp est très célèbre, car elle est très brillante et visible depuis la Terre. Sa dernière observation a été possible en 1997, mais la prochaine ne le sera que dans 2 600 ans.
La comète la plus connue est la comète de Halley, dont la période n’est que de 76 ans. Sa dernière visite à proximité de la Terre s’est déroulée en 1986. Cette comète devrait encore réaliser 10 000 révolutions autour du Soleil, ce qui signifie qu’elle aura une durée de vie de plus de 500 000 ans.
En 2005, c’est au tour de la comète périodique 9P/Tempel 1 de connaître son heure de gloire. Cette comète est la cible de la sonde spatiale américaine Deep Impact, dont l’objectif principal est de lancer un projectile de 370 kg sur le noyau de la comète afin de préciser la composition du cœur des comètes. Sous la violence du choc (le projectile ayant percuté la comète à 37 000 km/h), un énorme nuage de poussières s’est formé. Il reste maintenant à la sonde Deep Impact (et aux observatoires terrestres) à analyser ces débris, qui pourraient permettre de mieux comprendre comment s’est formé le Système solaire il y a environ 4,5 milliards d’années.
 
COMMENT DÉSIGNE-T-ON UNE COMÈTE ?

Depuis 1995, l’Union astronomique internationale (UAI) attribue un nom officiel à chaque comète en suivant un système de dénominations (ou nomenclature) similaire à celui des astéroïdes. Ce nom se compose : – d’un préfixe pour le type de la comète : C/ pour les comètes de périodes supérieures à 200 ans ; P/ pour les comètes de périodes inférieures à 200 ans ; D/ pour les comètes disparues et les objets périodiques de type cométaire sans activité ; X/ pour les objets sans orbite calculable ;
– de l’année de sa découverte ; – d’une lettre majuscule correspondant à la quinzaine du mois de la découverte (les lettres I et Z ne sont pas utilisées) ;
– du numéro de classement dans la quinzaine du mois de la découverte ; – du nom du (ou des) découvreur(s), suivi parfois d’un chiffre désignant le nombre de comètes portant ce nom (par exemple, la comète Shoemaker-Levy 9). Ainsi, la comète C/1763 S1 Messier est une comète de période supérieure à 200 ans, découverte en 1763, dans la seconde quinzaine de septembre, la première de cette quinzaine, par l’astronome français Charles Messier. Pour les comètes à courte période, on ajoute parfois un nombre devant le préfixe P/ pour indiquer le nombre de passages connus de la comète près du Soleil. Dans ce cas de figure, on abandonne la méthode de dénomination précédente pour ne conserver que le nom du (ou des) découvreur(s) de la première apparition. Par exemple, la nouvelle cible de la sonde spatiale européenne Rosetta est la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Toutefois, cette nomenclature connaît de nombreuses exceptions. En effet, de plus en plus de comètes portent le nom de l’observatoire ou de l’instrument à l’origine de leur découverte (par exemple, la comète 160P/LINEAR, découverte par la station de recherche d'astéroïdes LINEAR).

 

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