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E0 Energie des Cratères d'impact
Responsable de l'extinction des dinosaures, de l’inclinaison de la Terre, de la naissance de la Lune où très certainement responsables de la panspermie ; ces impacteurs ont été nécessaires, voir indispensables à l'apparition de la vie, apportant eau, acides aminés .. sur une planète, la Terre, située à une distance telle de son étoile que l'eau pouvait demeurer liquide !
De nombreuses traces d'impacts sont visibles sur Terre, la Lune, Mars, Venus......
Etude documentaire et réinvestissement de la notion d'isotopes !
INTRO L'eau présent sur Terre
( 70% de la surface de la Terre )
viendrait -elle des comètes ?https://www.sciencesetavenir.fr/espace/rosetta-l-eau-terrestre-ne-viendrait-pas-des-cometes_34396
Doc ELEVE
( Notion d'atome, composition, d'isotopes )
« D'où vient l'eau qui recouvre la surface de la Terre .doc »
Sources internet :
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/rosetta-l-eau-terrestre-ne-viendrait-pas-des-cometes_34396
Réflexion et démarche d'investigation
E0 De quels paramètres dépendentles cratères d'impacts?
( Notion Ep, Ec, leur expression, leur transfert )« E0 Les cratères d impact ver 2.doc »
Quelles questions suscitent ces informations ?
ou
Questionnaire diagnostique
https://goo.gl/forms/dYL23jkNxYF1yDP22
Tu devras
- émettre des hypothèses,
- élaborant un protocole expérimental
- les valider expérimentalement en effectuant des mesures.
- les exploiter en calculant, traçant des graphiques,
- en modélisant comment un vrai scientifique dans sa démarche d'investigation
J'émets des hypothèses, j'expérimente et j'analyse
DOSSIER – DOSSIER- DOSSIER
Votre Dossier (manuscrit ou numérique +2) sur les cratères d’impact et leurs facteurs d’influence devra comporter
- Le nom de l’équipe, des personnes ayant expérimenté, recherché, rédigé, tracé….
- Un titre
- Une photo
- Les questionnements
- Les paramètres dont dépend le diamètre des cratères (liée à l’énergie d’impact).
- Un descriptif (schémas et phrases explicative) des expériences réalisées
- Les données (sous forme de tableau)
- Les causes d’erreurs, d’approximation
- Les améliorations que vous pourriez apporter aux dispositifs, systèmes de mesures ….
- Les graphiques (papier ou à l’aide d’un grapheur de type Excel)
- Une analyse, interprétation( ou critique ) des graphiques obtenus (Rappel: une droite passant par l’origine montre la proportionnalité entre les 2 grandeurs Y et x)
Une attention particulière sera portée sur la présentation (/ 2 pts) et l’orthographe (/ 2 pts)
Je simule en lâchant une balle
Je simule en faisant varier les paramètres d'impact
http://simulator.down2earth.eu/planet.html?lang=fr
ou sur
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/simulateur-les-degats-d-un-impact-d-asteroide_33658
J'explore
Cratères lunaires
Arizona ou Meteor Cratère est un cratère d'impact
situé environ 60 km à l'est de Flagstaff, en Arizona, USA
Il y a 50 000 ans, un Impacteur de 22 m de diamètre, à la vitesse de 12 km/s ,
d'une énergie de 2,5 Mt de TNT causa un Cratère de 1200 m sur 180 m de profondeurSource :
http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/univers-mystere-meteor-crater-enfin-leve-5764/
Le 4 janvier dernier, au sud du vaste système de canyons Valles Marineris qui s'étend sur près de 4 000 kilomètres au niveau de l'équateur martien, Mars Express a photographié deux cratères voisins et quasi identiques à l'aide de sa caméra stéréoscopique couleur. The left side of the image shows a large impact crater measuring 20 km in diameter. Covering an area of approximately 150 sq km, a crater of this size on Earth could harbour cities such as Bonn or Kiel. In contrast to the smaller craters, it shows a blanket of ejecta with flow forms surrounding the rim.http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2009/06/Hephaestus_Fossae_perspective_view2Danilova Cratère sur Venus
http://solarviews.com/eng/vencrate.htm
Un beau petit cratère d'impact dans la plaine d'Elysium. Notez la forme en bol caractéristique, les parois surélevées et la couronne d'éjecta, constituée de matériaux projetés au moment de l'impact et qui sont retombés tout autour du cratère (Crédit photo : Malin Space Science Systems/NASA).
Sitographie
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/et-si-l-asteroide-frappait-la-terre_33657
http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/Worldmap.html
http://www.astronoo.com/fr/articles/crateres-de-la-lune.html
Questions possibles :
- Qui des météores ou comètes sont à l'origine des cratères terrestres ?
- De quoi dépend la taille des cratères ?
- est-ce la vitesse ?
- la masse volumique ?
- la masse ?
- le volume ( diamètres ) des impacteurs ?
Quelle devait être la taille de l’astéroïde qui a causé le cratère de Méteo Cratère ( Arizona )
Questionnement
« Un élève désire recréer les cratères observés sur la Lune…pour comparer leurs formes et confirmer l’origine d’impact de ces cratères.
Il prend une boule posée sur une table, l’élève à une hauteur h et la lâche sur un bloc de terre glaise…Il désire obtenir le plus gros cratère…Aidez-le ! »
- Quels peuvent être les paramètres qui influent sur le diamètre des impacts ?
- Quelle relation a t-on entre ces paramètres et le diamètre ( energie d’impact ) du cratère ?
- Décris et schématise les expériences que tu pourrais mettre en œuvre ? Une étude quantitative ( toute grandeur sera mesurable ) est attendue !
- Émettez des hypothèses sur le lien entre h ( V ) et D, m et D ( proportionnatité ou non ? )
Pour aller plus loin :
- Comment reproduire les éjectas ?
- Pourquoi de nombreux cratères sont encore visible sur la Lune et peu sur la Terre ?
- Pourquoi la face cachée de la Lune est-elle plus marquée par des cratères que la face visible ?
Ex : ATTENDUS
« Tableau de mesures modele.doc »
Photos des expérimentations
Mettons des mots sur quelques notions
L’énergie peut se mesurer en Joules ( J ) , en calories ( cal ) ou kilocalories ( kCal) ( ou en kT de TNT).
Ex : Laser mégaJoules, repas de 2500 kCal, Bombe A largué sur Hiroshima avait une puissance de 13 kilotonnes de TNT (54 TJ)
En mécanique, L’énergie prend différents visages .
- L’énergie dite potentielle, notée Ep, liée à la hauteur h à laquelle les objets sont situés
- L’énergie dite cinétique, notée Ec, liée à la vitesse V et à la masse, m des objets.
- La somme de ces énergies constitue l'énergie mécanique, Em, totale du système
Note les énergies et leur variation ( l’évolution de h pour Ep et ( l’évolution de V pour Ec ) mis en jeu à chaque étape. Indique les transformations opérées en justifiant.
Comment se sont formés certains cratères ?
" Théorie de la goutte"
5000 images par seconde pour une simple goutte de lait tombant dans du lait
"La viscosité du sol porté a des milliers de degrés permet d'assimiler la chute d'un astéroïde à une goutte de lait tombant dans un sol visqueux"
Réalisée au Liphy de Grenoble dans le cadre des formations La maison pour la Science
06/2016
Sitographie
https://www.nirgal.net/crater.html
L'extinction des dinosaures ? commet ?
A l'origine de la notre satellite, la LUNE ?
mais ce scénario qui reste le plus probable, vérifié numériquement , semble être mis à mal ..
Un nouveau scénario pour la formation de la Lune En savoir plus sur
Tags : impact, l’energie, cinétique, potentielle, mécanique, vitesse, crateres, sable, semoule, glaise