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La matière à grande échelle

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Objectifs
  • Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique.
  • Mettre en œuvre des observations et pour caractériser un échantillon de matière.
Points clés
  • La matière est présente partout dans l’Univers, à grande échelle, c'est-à-dire en grande quantité.
  • Les étoiles et les planètes sont constituées de cette matière.
  • La Terre, tout comme d’autres planètes, est composée de roches et de métaux qui sont à l’état solide ou liquide. La Terre est également protégée par une atmosphère constituée de matière à l’état de gaz.
  • Certaines autres planètes sont composées essentiellement de matière liquide ou gazeuse, comme Jupiter.
1. Qu'est-ce que la matière ?

Tout ce qui nous entoure, ainsi que tout ce qui est vivant, est constitué de matière.

La matière possède une masse (elle pèse quelque chose) et un volume (elle occupe un espace). Nous rencontrons la matière principalement sous 3 différents états : l’état solide, l’état liquide ou l’état gazeux. Cela dépend généralement des conditions dans lesquelles on place cette matière, en particulier de la température, mais aussi de la pression.

Exemple 
L’eau est une matière qui peut être à l’état liquide, mais qui peut aussi passer à l’état solide (la glace) si la température est suffisamment basse et à l’état gazeux si la température est suffisamment élevée.
Glace (état solide) Eau de boisson (état liquide) Vapeur d'eau (état gazeux)

On ne trouve pas seulement de la matière sur la Terre ou dans les petites choses. On en trouve partout y compris dans les objets lointains et volumineux : les planètes, les étoiles et l’Univers.

2. La matière à grande échelle : Terre, planètes, Univers
a. La matière sur la Terre

La planète Terre est composée de différentes couches qui sont toutes composées de différentes matières sous différents états :


L'intérieur de la Terre
  • La croute est composée de roches solides. C’est la couche la plus fine.
  • Le manteau est composé de roches liquides. C’est la couche la plus épaisse.
  • Le noyau externe est composé de métaux liquides.
  • Le noyau interne est composé de métaux solides.

La Terre est donc composée de minéraux (roches) et de métaux sous forme solide et liquide.

L’atmosphère qui entoure la Terre est quant à elle composée de différents gaz.


L'atmosphère terrestre
b. La matière sur les autres planètes
  • Les planètes Mercure, Vénus et Mars sont elles aussi composées de roches et de métaux qui composent une croute solide, un manteau de roches en fusion et un noyau de métal. C’est pourquoi on appelle ces 4 planètes (avec la Terre) des planètes « telluriques » (du latin « tellus » qui veut dire sol). Par contre, seule la Terre possède une atmosphère gazeuse.
  • Les autres planètes du système solaire, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont très différentes.
Exemple
On ne pourrait pas poser une fusée à la surface de Jupiter. Pourquoi ? La surface de Jupiter n’est pas solide mais est composée de gaz. Seul son noyau est composé de roches et de glace. On ne peut donc pas se poser ni se promener à sa surface !


La planète Jupiter

Saturne, Uranus et Neptune sont elles aussi des planètes « gazeuses » qui ne possèdent pas de surface solide.

c. L'Univers

La matière est présente partout, sur la Terre, sur les autres planètes et dans l’Univers tout entier. Elle se présente sous forme liquide, solide ou gazeuse.

Mais combien y-a-t’il de planètes et d’étoiles dans l’Univers ? Nous ne le savons pas exactement, mais la quantité est énorme. Pour comprendre, observons l’illustration suivante. Elle montre la place de notre système solaire dans notre galaxie (la Voie Lactée).

On constate que notre Système solaire (composé du Soleil et de 8 planètes) ne représente qu’une minuscule partie de notre galaxie, qu’on appelle la Voie Lactée.

La Voie Lactée est une galaxie qui compte environ 200 milliards d’étoiles, certaines plus grosses que notre Soleil. Et cela, c’est sans compter les planètes !

L’Univers connu compterait 2000 milliards de galaxies. Si chaque galaxie compte 200 milliards d’étoiles, cela veut dire que l’Univers connu compterait environ 400 000 milliards de milliards d’étoiles ! C'est-à-dire 400 000 000 000 000 000 000 000 d’étoiles !

Il y a donc beaucoup de matière dans l’Univers !

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