EXPLORER L UNIVERS PARCOURS DE VISITE DES EXPOSITIONS MISSION DE L ÉLÈVE :

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1 AU E V I N et ème ème 4 3 NOM : Prénom : Groupe : Classe : Année : PARCOURS DE VISITE DES EXPOSITIONS EXPLORER L UNIVERS OPTION PHYSIQUE - CHIMIE MISSION DE L ÉLÈVE : Découvrir l'origine de la matière qui constitue les êtres vivants sur Terre. > er niveau de l exposition permanente > 2ème niveau de l exposition permanente

2 SALLE SYSTÈME SOLAIRE ère étage de l exposition permanente CONNAÎTRE LE MONDE DES PLANÈTES ET LE BERCEAU DE LA VIE Complétez le tableau des caractéristiques des planètes du Système solaire (ci-dessous) à l aide de l exposition. NOM DE LA PLANÈTE DIAMÈTRE EQUATORIAL (EN KM) MASSE EN KG DENSITÉ G/CM3 DISTANCE MOYENNE AU SOLEIL EN MILLIONS DE KM EN UNITÉS ASTRO- NOMIQUES (UA) TEMPÉRATURE MOYENNE (EN C) ATMOSPHÈRE (PRÉSENTE OU ABSENTE) CARACTÉRISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES COMPOSITION PRINCIPALE SURFACE. Mercure ,3 x , ,39 Fer et Nickel, Silicate Rocheuse ,8 x , ,72 Fer et Nickel, Silicate 3. Terre ,97 x , présente Fer et Nickel, Silicate Rocheuse , ,94 228,52 Fer et Nickel, Silicate ,89 x 0 27, , Essentiellement Dihydrogène et Hélium 6. Saturne x , ,53 présente Essentiellement Dihydrogène et Hélium Géante gazeuse ,68 x 0 25, , -20 H2 et He + Eau, Ammoniac et Méthane ,24 x 0 25, H2 et He + Méthane, Eau, Ammoniac Géante gazeuse 2 3 La Lune est le satellite naturel de la Terre. Indiquez à quelle planète appartiennent les satellites suivants : Quels sont les 4 premiers atomes qui composent essentiellement les êtres vivants? (complétez les réponses ci-dessous) > Europe est un satellite de : > Titan est un satellite de : > Triton est un satellite de : > Encelade est un satellite de : L Hydrogène L Azote

3 4 Légendez et nommez l ensemble des astres du Système solaire sur le schéma ci-dessous (les tracés circulaires représentent les orbites des planètes les échelles des tailles et des distances ne sont pas respectées). - Placez notamment :. les ceintures d astéroïdes dont celle de Kuiper (appelée aussi d'edgeworth-kuiper) 2. la zone habitabilité de notre Système solaire 3. les planètes naines Pluton et Cérès. - Regroupez (en les entourant sur le schéma), les planètes géantes et les planètes telluriques entre-elles. planètes géantes gazeuses M Pluton S zone habitable =========== T Soleil V Cérès U M planètes telluriques et "rocheuses" N Ceinture d'astéroïdes J Ceinture de Kuiper 5 Expliquez sous la forme d une phrase, la différence entre une étoile et une planète. Réponse : 3

4 SALLE ÉTOILES ET GALAXIES ère étage de l exposition permanente CONNAÎTRE LE MONDE DES ÉTOILES ET L ORIGINE DE NOS ATOMES Entourez Vrai ou Faux après chaque information. (Aidez-vous de l exposition pour cela) Le Soleil est une étoile. L âge du Soleil est de 4,5 millions d années Le Système solaire est plus grand qu une galaxie L âge du Soleil est de 4,5 milliards d années Vrai / Faux Vrai / Faux Vrai / Faux Vrai / Faux Vrai Faux Faux Vrai 2 Retrouvez le lieu où se forment les étoiles dans une galaxie? Réponse : Un nuage de gaz et de poussière appelé Nébuleuse 3 Complétez le cycle de vie des étoiles et de la matière ci-dessous : Proto-étoile (Formation stellaire) Petite étoile Géante rouge Evolution des étoiles de masse proche du Soleil Nébuleuse de gaz interstellaire ( proto - étoile) Nébuleuse planétaire Etoile à neutron Naine Blanche Grosse étoile (étoile massive) Evolution des étoiles de 8 x la masse du Soleil Trou noir Supergéante rouge Supernova 4

5 SALLE ÉTOILES ET GALAXIES ère étage de l exposition permanente DÉCOUVRIR LES PREMIERS ATOMES DANS L HISTOIRE DE L UNIVERS 4 Lors du cycle de Vie des étoiles, des atomes différents sont fabriqués. Parmi les 4 principaux atomes formant les êtres vivants sur Terre, lequel n est pas fabriqué par les étoiles? (entourez la bonne réponse) Hydrogène Hydrogène Carbone Oxygène Azote x H C O N DÉCOUVRIR NOTRE GALAXIE L Univers contient des milliards de galaxies comme la nôtre. Et notre Galaxie contient des milliards d étoiles comme notre Soleil. 5 Retrouvez dans l exposition le nom donné à notre Galaxie, observée depuis la Terre. Puis, retrouvez les objets célestes ci-dessous sur l image de l exposition. (Si besoin, demandez de l aide à un médiateur scientifique) Notre Galaxie s appelle aussi : N 2 N 4 N N 3 N Les Pléiades Amas d étoiles N 2 La planète Jupiter de notre Système solaire N 3 Le Petit nuage de Magellan Galaxie satellite N 4 Le Grand nuage de Magellan Galaxie satellite 5

6 DÉCOUVRIR LA PLACE DE LA TERRE DANS L UNIVERS À GRANDE ÉCHELLE. L Univers est peuplé de milliards de galaxies qui ne se répartissent pas n importe comment dans l espace. Sous l action de la gravitation, elles se rassemblent en groupes ou en amas qui à leur tour, s organisent le long de grands filaments en réseau pour former des superamas. Retrouvez dans l'exposition les deux images ci-dessous et indiquez sur votre document les informations suivantes : a. La position du Soleil dans notre Galaxie avec une croix. b b. La position de notre Galaxie dans notre superamas avec une croix. a x x Système solaire / Soleil Galaxie ci-dessus : notre Galaxie, la Voie lactée représentée de dessus. Elle mesure années-lumière de diamètre environ. Notre superamas s appelle : LANIAKEA à gauche : Il est compris dans la partie entourée par un trait blanc. Il mesure 520 millions d annéeslumière de long et contient environ grandes galaxies comparables à la nôtre. 2 3 Indiquez comment les scientifiques appellent les premiers instants de l'univers datant de 3,8 milliards d'années. Indiquez quel sont les deux atomes principaux qui apparaissent lors des premiers instants de l'univers. Réponse : Le Big Bang Réponse : Hydrogène et Hélium 6

7 SALLE L UNIVERS EN QUESTIONS. LES MESSAGERS DE L UNIVERS. 2 ème étage de l exposition permanente LA LUMIÈRE : CONNAÎTRE LA MESSAGÈRE DES ASTRES! La lumière est la messagère des astres! Le saviez-vous? Grâce à elle, nous arrivons à percer les mystères de l'univers et à comprendre la nature des astres qui le peuplent. La lumière visible n est qu une partie de l ensemble du spectre électromagnétique. Complétez la fresque ci-dessous. Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide? Réponse : km/s 2 Complétez la fresque ci-dessous. Puis, légendez l image de la Nébuleuse du Crabe observée en Rayon X par le satellite Chandra. Grandes longueurs d ondes Petites longueurs d ondes Onde radio Infrarouge Visible UV Rayon X Rayon Gamma La Nébuleuse du Crabe Image observée dans le domaine du visible Que montre le cœur de cette nébuleuse observée en rayon X? Réponse :... On observe... une étoile à neutron. 7

8 PETIT DICO > Année-lumière : Unité de distance (symbole : AL, al ou a.l.) correspondant à la distance que parcourt la lumière dans le vide en une année, soit mètres (9 500 milliards de kilomètres) > Astre : Objet ou corps céleste présent dans l Univers comme une planète, une étoile, des satellites, une galaxie > Amas de galaxies : C est l association de plus d une centaine de galaxies liées entre elles par la gravitation. Lorsqu il s agit de l association de plusieurs dizaines de galaxies, on parle alors de «groupe de galaxies». L attraction gravitationnelle de plusieurs milliers de galaxies qui convergent les unes vers les autres, définit ce qu on nomme aujourd hui un superamas. > Atome : Tout objet de notre Univers, des étoiles à notre corps, qu'il soit solide, liquide ou gazeux, est composé d atomes. Les atomes ont un diamètre de l'ordre de 0 puissance -0 m (ce diamètre varie selon les atomes) et sont composés de trois types de particules : - les protons, chargés positivement ; - les neutrons, non chargés (les protons et les neutrons composent le noyau) ; - les électrons, chargés négativement, qui tournent autour du noyau. > Complexité : Dans notre exposition permanente, nous utilisons ce mot afin de décrire intuitivement l organisation de la structure de notre Univers d aujourd hui. En effet, nous observons que depuis 3,8 milliards d années, notre Univers est devenu de plus en plus complexe, produisant à toutes les échelles une diversité de structures, de formes et d organisation très différentes. L apparition de la Vie étant l une des réalisations les plus représentatives de cette complexité observée dans l Univers aujourd hui. > Energie noire : Nom donné à une composante majoritaire dans l Univers mais dont on ne connait pas encore la nature. Elle présente la particularité de générer une accélération de l expansion de l Univers. > Expansion de l Univers : Les dimensions de l Univers ne cessent de s accroitre depuis 3,8 milliards d années et les scientifiques ont découvert en 998 que cette expansion était en réalité accélérée. > Gravitation : Attraction réciproque de corps célestes entre eux, sous l effet de l action de leur masse. > Lumière : La nature profonde de la lumière est décrite comme étant à la fois la propagation d une onde électromagnétique mais aussi d infimes particules appelées «photons». Elle est capable de se propager dans le vide à la vitesse constante de mètres par seconde ( km/s environ) et se décompose en différentes catégories de rayonnements : radio, visible, infrarouge, X, ou encore gamma. L oeil humain n est sensible qu au rayonnement «visible». > Masse : La masse est la mesure de la quantité totale de matière contenue dans un corps. Elle est indépendante du lieu où un corps se trouve. Son unité est le kilogramme (kg) > Matière noire : Composante hypothétique de matière appelée aussi matière sombre ou matière transparente et dont la nature nous est encore inconnue. Cette forme de matière n'est pas faite de matière ordinaire c'est à dire de protons, de neutrons et d'électrons. Elle n'a pas de charge électrique et ne peut pas absorber, refléter ou émettre de la lumière, ce qui la rend extrêmement difficile à détecter. Les scientifiques n ont pu déduire l'existence de la matière noire que de l'effet gravitationnel que celle-ci semble avoir sur son environnement visible. > Unité astronomique : Une unité astronomique (symbole : UA) est la distance moyenne de la Terre au Soleil. Une UA vaut mètres, soit approximativement 50 millions de km. 8

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