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L'espace phenomenes astronomiques

Voici les notes de cours que nous utiliserons dans le cadre du cours de sciences cette année. Dans cette section nous allons couvrir plusieurs concepts relatif au système soleil, terre et lune. Nous y traiterons des implications des mouvements de ces trois astres sur ce que nous percevons ici sur la terre.

Table des matières

  • Propriété de la lumière
  • Cycle du jour et de la nuit
  • Succession des saisons et révolution de la terre
  • Phases de la lune
  • Éclipses

La lumière

​La lumière est un rayonnement électromagnétique qui a la particularité de pouvoir être détecté par l'oeil. La lumière est donc une forme d'énergie rayonnante.

La lumière visible représente une partie infime du rayonnement électromagnétique.

La lumière est essentielle à la vie. Aussi, l'énergie transportée par la lumière permet de réchauffer la Terre et ainsi de créer un climat adéquat pour le développement de la vie.

De nombreux phénomènes astronomiques impliquent des rayons lumineux. Par exemple, le cycle du jour et de la nuit, les phases de la Lune et les éclipses sont explicables à l'aide des propriétés de la lumière.

Les propriétés de la lumière:

  • La lumière est un rayonnement électromagnétique perceptible par l'oeil.
  • Le rayonnement lumineux peut être émis par une source naturelle (Soleil) ou par une source artificielle (ampoule).
  • La lumière transporte de l'énergie. Cette énergie lumineuse se transforme en énergie thermique lorsqu'elle entre en contact avec une surface.
  • La lumière voyage à une vitesse de 300 000 km/sec. Elle est presque instantanée.
  • La lumière se propage en ligne droite. Elle ne peut donc pas contourner un objet, ce qui provoque un ombre. La lumière peut être déviée si elle traverse dans un milieu différent, ce phénomène est appelé réfraction.
  • Une partie de la lumière qui frappe un objet est réfléchie par celui-ci, ce qui nous permet de les voir. L'autre partie de la lumière est absorbée.
  • La lumière blanche est composée de toutes les couleurs.
La lumière blanche une fois décomposée.

Cycle du jour et de la nuit

La rotation de la Terre

Puisque la Terre est ronde et que la lumière se propage en ligne droite, le Soleil ne peut pas éclairer tout la surface terrestre en même temps. Lorsqu'un côté de la Terre est éclairé et qu'il y fait jour, l'autre côté ne reçoit aucun rayon solaire et il y fait nuit.

Seulement un côté est éclairé par le Soleil.

Donc, pendant qu'une moitié de la Terre est exposée au Soleil, l'autre moitié est dans le noir. C'est grâce à la rotation de la Terre que toute sa surface peut, à un moment, recevoir la lumière du Soleil.

La rotation d'un astre désigne le fait de tourner sur lui-même. La rotation de la Terre s'effectue en environ 24 heures et de l'ouest vers l'est.

La Terre tourne sur elle-même tout en étant inclinée par rapport au Soleil. En effet, l'axe de rotation de la Terre est incliné d'une valeur de 23,3° par rapport à la verticale. Ainsi, la durée des jours et des nuits est inégale.

Illustration de l'inclinaison terrestre

L'alternance des saisons

Les saisons

En astronomie, on définit une saison comme étant l’intervalle de temps durant lequel la Terre occupe une portion de l’espace au cours de sa révolution autour du Soleil.

Les saisons varient en fonction de deux phénomènes, soit la révolution de la Terre et l'inclinaison de son axe de rotation.

La révolution c'est le trajet que la Terre effectue autour du Soleil.

Illustration de l'inclinaison et de la révolution de la terre.

Les astronomes disent que la révolution de la Terre a sensiblement la forme d’une ellipse. La durée de la révolution de la Terre est de 365,25 jours.

Puisqu'une année dure 365 jours, le retard de 0,25 jour par année s'accumule et est rattrapé à tous les quatre ans par l'ajout d'une 366ème journée: ce sera une année bissextile.

Équinoxes et solstices

Solstices: moment de l'année où la position extrême de la Terre marque le début de l'été ou de l'hiver.

Équinoxe: moment de l'année où la position moyenne de la Terre détermine le début du printemps ou de l'automne.

Les saisons sont déterminées, par la quantité d'ensoleillement quotidienne qu'un territoire donnée ainsi que l'angle que les rayons du Soleil forment avec le sol. Ces deux facteurs sont directement reliés à l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre, mais également à sa position lors de sa révolution autour du Soleil.

  • Le solstice d'été (vers 21 juin) est le nom donné à la première journée de l'été: c'est également la journée la plus longue de l'année.
  • L'équinoxe d'automne (vers 21 septembre) est le nom donné à la première journée de l'automne.
  • Le solstice d'hiver (vers 21 décembre) est le nom donné à la première journée de l'hiver. C'est également la journée la plus courte de l'année.
  • L'équinoxe du printemps (vers 21 mars) est le nom donné à la première journée du printemps.
Saisons, équinoxes et solstices

Les saisons sont inversées dans l'hémisphère Sud par comparaison avec l'hémisphère Nord. Lorsque la saison d'hiver débute dans l'hémisphère Nord, c'est l'été dans l'hémisphère Sud.

Vidéos: Équinoxes, Solstices et Saisons

Les phases de la Lune

La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre. Elle fait partie des objets de l'Univers explorés par l'Homme.

Elle est visible depuis la Terre, car elle est éclairée par le Soleil.

​Les phases de la Lune désignent les parties de la Lune éclairées par le Soleil, telles qu'elles sont vues de la Terre.

  1. La première phase est la nouvelle Lune. Cette phase apparaît lorsque la Lune se situe entre le Soleil et la Terre. Ainsi, on ne peut pas la voir de la Terre puisque sa partie éclairée est vers le Soleil.
  2. La Lune se déplace autour de la Terre et sa surface éclairée devient visible. Il est possible d'apercevoir un mince croissant: le premier croissant.
  3. Lors du premier quartier, un demi-cercle est visible.
  4. Quelques jours plus tard, lorsque la Lune est presque pleine, on la définit comme Lune gibbeuse croissante.
  5. La pleine Lune apparaît lorsque la Lune se retrouve d'un côté de la Terre et le Soleil de l'autre. Sa face éclairée est entièrement visible.
  6. Après la pleine Lune, la face visible de la Lune décroît. On la nomme alors Lune gibbeuse décroissante.
  7. Le dernier quartier apparaît lorsqu'on ne voit que la moitié de la Lune.
  8. Finalement, la Lune se réduit au dernier croissant avant de disparaître complètement et de recommencer le cycle lunaire.
Les différentes phases de la Lune
Aperçu des phases de la Lune vue de la Terre

Vidéo: Les phases de la Lune

Éclipse de Soleil vue d'un avion

Une éclipse est la disparition, totale ou partielle, d'un astre qui cesse d'être visible lorsqu'un autre corps céleste se positionne entre lui et un observateur.

Sur Terre, il est fréquent de pouvoir observer de quatre à sept éclipses par année. À ces moments, le Soleil, la Terre et la Lune sont parfaitement alignés. En fonction des positions respectives de ces différents astres, on peut observer deux types d'éclipses:

  • L'éclipse de Soleil
  • L'éclipse de Lune

Éclipse de Soleil

Une éclipse de Soleil, aussi appelée éclipse solaire, résulte du passage de la Lune entre la Terre et le Soleil.

Obs. 1: éclipse totale (ombre) Obs 2: éclipse partielle (pénombre)

La Lune empêche la lumière du Soleil de parvenir sur une partie de la Terre, projetant une ombre. La région de la Terre qui est dans l'ombre de la Lune est plongée dans une obscurité complète: c'est l'éclipse totale (le Soleil est entièrement caché par la Lune). La région de la Terre qui se trouve dans la pénombre reçoit un peu de lumière: on observe une éclipse partielle dans cette région (seule une partie du Soleil devient caché à l'observateur).

La durée totale d'une éclipse solaire est d'environ deux heures, pendant lesquelles la lumière va disparaître peu à peu. L'obscurité totale dure environ 8 minutes. Les éclipses de Soleil ont toujours lieu pendant le jour, lors de la nouvelle Lune. Elles ont lieu, en moyenne, tous les 18 mois.

Il ne faut JAMAIS regarder directement les éclipses solaires. Même si la lumière est masquée par la Lune, d’autres rayons, invisibles, continuent à atteindre le sol.

Éclipse de Lune

Une éclipse de Lune, aussi appelée éclipse lunaire, résulte du passage de la Terre entre la Lune et le Soleil.

Déroulement d'une éclipse lunaire

La Terre cache la lumière du Soleil et la Lune n'est plus éclairée directement. Lorsque la Lune est complètement dans l'ombre de la Terre, il s'agit d'une éclipse totale de Lune. Si la Lune est dans la pénombre ou partiellement dans l'ombre de la Terre, il s'agit d'une éclipse partielle de Lune.

Ce phénomène a toujours lieu la nuit, au moment de la pleine Lune. Il est observable à l'oeil nu, sans danger, partout sur la partie de la Terre qui n'est pas exposé au Soleil.

Une éclipse de Lune se déroule sur deux ou trois heures environ.

Vidéos: Les éclipses

Credits:

Created with images by WikiImages - "earth soil creep moon" • Rhys A. - "Moon"

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