Leçon 1 : Les comètes et les pluies de météores

Durée prévue

Cette leçon se déroule sur une période d'environ 30 minutes.

Objectifs

300-23
Décrire les caractéristiques physiques des composantes du système solaire, notamment le Soleil, les planètes, les lunes, les comètes, les astéroïdes et les météores

Objectifs généraux

L'élève sera en mesure de nommer les parties d'une comète. Il apprend l'origine des météores et des pluies de météores.

Aperçu de la leçon

Les élèves tracent le schéma d'une comète après le visionnement des applets et les descriptions de comètes et de météores.

Matériel et ressources

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Vocabulaire

  • comète
  • chevelure
  • queue d'ions
  • queue de poussière
  • météore
  • pluie de météores
  • point radiant

Déroulement de la leçon

Débuter en demandant aux élèves s'ils connaissent la cause des pluies de météores. Discuter des idées qui en ressortent.

Présenter l'applet sur les comètes en expliquant l'orbite elliptique et ce qui résulte du passage d'une comète dans l'orbite de la Terre, laissant derrière elle des débris de glace, de roche et de poussière. Présenter l'applet sur les pluies de météores pour en faire l'illustration, en faisant remarquer les météores rouges, appelés bolides (météores particulièrement brillants).

Poursuivre la leçon en mentionnant ce qui suit, tout en se référant aux applets :

Une comète est une chose belle à voir; c'est un corps céleste unique en son genre. Bien que ce soit plutôt rare, les comètes les plus brillantes sont visibles à l'œil nu et ressemblent à des taches diffuses; mais dans la plupart des cas, il faut un télescope pour les voir. Elles se déplacent très lentement dans le ciel, demeurant dans notre champ de vision pendant des semaines avant de s'effacer doucement. Les comètes sont de petits corps formés de glace et de poussière, et leur orbite les entraîne dans des régions reculées, hors du système solaire. On croit que les comètes tirent leur origine de la formation du système solaire, qu'elles forment des morceaux denses de glace et de roche, et suivent des orbites autour du Soleil très elliptiques, inclinées à divers angles par rapport à l'écliptique.

C'est en 1986 que l'on a observé pour la première fois le noyau d'une comète, lorsqu'on a envoyé des navettes spatiales pour prendre des photographies à haute résolution du noyau de la comète de Halley. Les astronomes savent maintenant que le noyau d'une comète est composé de glace et de poussière, et fait habituellement quelques kilomètres de large. Lorsqu'une comète se rapproche du Soleil, sa chaleur fait évaporer la glace du noyau qui s'enveloppe alors d'une chevelure, une sorte de balle floue de gaz brillants qui nous empêche de voir le noyau. Le vent solaire souffle alors les gaz vaporisés de la chevelure, ce qui donne lieu à une longue et lumineuse traînée de gaz et de poussière. Une comète ne produit pas sa propre énergie, ni sa propre lumière; les gaz reflètent plutôt la lumière du Soleil. À mesure qu'une comète s'approche du Soleil, la radiation solaire s'intensifie, faisant fondre davantage la glace et augmentant la grandeur et la grosseur de la queue de la comète. Celle-ci peut varier en apparence : elle peut être grosse et courte, ou fine et longue (la comète Ikeya-Seki, vue en 1965, avait une queue mince d'une longueur de 150 millions de kilomètres, soit la distance entre la Terre et le Soleil). La radiation solaire produit deux queues de comète, bien qu'il ne soit pas toujours possible de les distinguer. La queue d'ions est rectiligne et causée par le vent solaire qui la repousse à l'opposé du Soleil. La queue de poussière, quant à elle, est en général légèrement courbée, et c'est la pression de radiation des photons se dégageant du Soleil qui repousse les particules de poussière à l'opposé du Soleil. La queue d'une comète pointe toujours dans la direction opposée du Soleil, ce qui n'indique toutefois pas le sens de sa trajectoire.

On classe les comètes en deux principales catégories : certaines sont connues comme des comètes à courte période et ont des périodes orbitales de moins de 200 ans. Elles apparaissent à intervalles réguliers et de façon prévisible, ce qui permet aux astronomes de se préparer pour leur arrivée. La comète à courte période la plus connue est la comète de Halley. Sa période orbitale est de 76 ans, et son retour est prévu pour 2061. La plupart des comètes, cependant, sont à longue période et peuvent prendre jusqu'à un million d'années pour faire le tour du Soleil. La majorité de celles que l'on découvre chaque année sont de ce type et n'ont donc jamais été documentées de façon scientifique. Ainsi, il peut y avoir des millions de comètes à longue période encore à découvrir. On pense que ces comètes passent le plus clair de leur temps dans le nuage de Oort, un nuage de comètes situé à plus de 50 000 unités astronomiques du Soleil. Ce nuage contient des millions de comètes qui se déplacent très lentement sur leur orbite, car l'attraction gravitationnelle du Soleil est très faible à de telles distances. Les comètes à longue période les plus connues découvertes ces dernières années sont Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) et Shœmaker-Levy 9, entrée en collision avec Jupiter en 1994.

Conclusion

Lorsque les élèves ont pris connaissance de la matière qui précède, distribuer la feuille de travail afin qu'ils la remplissent de mémoire pendant les dernières minutes de la leçon.

Évaluation

La feuille de travail peut servir d'évaluation.