Composition des atmosphères compatibles ou non avec la vie

[invite28788062]

Bonjour

J'ai ce tableau:

azote : terre 78% Mars 2.7% Vénus 3.5%
dioxygène : terre 21% mars 0.13% venus absent
dioxyde de carbone terre 0.03% mars 95% vénus 96%
Ozone (o3) terre trace , mars traces infimes ,venus abseent

Question 1 : Proposez une explication possible aux différences d'épaisseur de l'atmosphère des planètes rocheuses
J'ai mis que c'est du a une composition d'azote .

pouvez vous me dire si c'est bon ou non?

Question 2 : Indiquez les singularités de l'atmosphère terrestre et expliquez pourquoi sa présence est indispensable à la vie.
Pouvez m'aider ici aussi svp ?

Merci
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[invite28788062]

Pour la question 2 j'ai mis :

Elle est constitué principalement de diazote, de dioxygène en eau et de peu de co2 qui sont liées à la photosynthèse des végétaux qui consomment le co2 et rejettent l'o2 Sa faible teneur en CO2 lui permet d'avoir un effet de serre naturel Cette distance au soleil et cette atmosphère sont à l'origine d'une température de surface (environ 15°C) et d'une pression moyenne de 10 puissance 5 Pa. Ces 2 paramètres permettent la présence d'eau Tous ces facteurs ont permis un grand développement de la vie.

[jiherve]

Bonjour,
pour le 1 j'aurais plutôt suggéré une relation avec la gravité qui fait que la Terre et Venus ont une vraie atmosphère alors que Mars n'en a pas vraiment.
JR

[invite28788062]

D'accord merci!

Pourquoi la gravité ?

Et la question 2 , qu'en pensez vous ?

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Et la question 2 , qu'en pensez vous ?

Que la question est bizarre: il y a des formes de vie sur Terre pour lesquelles non seulement l'oxygène atmosphérique n'est pas indispensable, mais est même toxique.

(Cela est un supposant que ce sont les singularités ce composition dont on parle, et la seule pour l'atmosphère terrestre semble être l'oxygène et l'ozone.)

On peut imaginer que ce sont les fonctions de "protection" de l'atmosphère qui sont sous-jacentes à la question (UV, rayons cosmiques...), mais cela ne s'applique pas à la vie marine par exemple.

[invite28788062]

D'accord,

mais sinon, pourquoi la gravité serait une explication à l'épaisseur des planètes Vénus et la Terre? Et non pas la compo ?

[invite28788062]

Que la question est bizarre: il y a des formes de vie sur Terre pour lesquelles non seulement l'oxygène atmosphérique n'est pas indispensable, mais est même toxique.

(Cela est un supposant que ce sont les singularités ce composition dont on parle, et la seule pour l'atmosphère terrestre semble être l'oxygène et l'ozone.)

On peut imaginer que ce sont les fonctions de "protection" de l'atmosphère qui sont sous-jacentes à la question (UV, rayons cosmiques...), mais cela ne s'applique pas à la vie marine par exemple.

Oui je viens de trouver cela

[invite870271b3]

D'accord,

mais sinon, pourquoi la gravité serait une explication à l'épaisseur des planètes Vénus et la Terre? Et non pas la compo ?

Tu veux dire à l' épaisseur de l'atmosphère ?

Venus et la terre ont une taille et donc une gravité comparable ( il me semble que la composition est fort proche aussi ). La terre a la pression atmosphérique que l'on connait et venus une densité 92x supérieure. Mars qui a une gravité a peu pres 3x inferieure à la terre a une atmosphere d'une densité 150 inferieure à celle-ci

[invite28788062]

ok merci puisque la question est de trouver une explication aux differences d'épaisseur de l'atmosphère des planetes rocheuse. La pression en est une alors

[Amanuensis]

ok merci puisque la question est de trouver une explication aux differences d'épaisseur de l'atmosphère des planetes rocheuse. La pression en est une alors

Pas une explication. Cela va juste ensemble: à pesanteur en surface égale, atmosphère "épaisse" <=> pression élevée. La pression est directement reliée à la masse de l'atmosphère au-dessus d'une surface d'aire unité.

[jiherve]

Bonsoir,
la pression provient de la présence d'une atmosphère et celle ci ne peut exister que s'il existe une gravité suffisante pour la garder!
JR

[Amanuensis]

Ce n'est pas le seul critère. Mercure à une pesanteur au sol plus élevée que Titan, la première n'a pas d'atmosphère à proprement parler, le second une pression au sol plus élevée que sur la Terre. (Et Mars aussi a une pesanteur au sol plus élevée que Titan.)

La température et a distance au Soleil jouent. Et cela n'épuise pas les paramètres qui interviennent.

[saint.112]

Question 1 : Proposez une explication possible aux différences d'épaisseur de l'atmosphère des planètes rocheuses

Les plus petites comme Mercure ou Mars n'ont pas une gravité suffisante pour retenir les gaz, sans compter que Mercure est extrêmement exposée au vent solaire.
Sur Vénus la chaleur est telle que toute l'eau de surface s'est évaporée (et qu'il n'en reste sans doute pas à l'intérieur) et qu'elle a été emportée dans l'espace. Ne reste que le CO₂ (en énorme quantité) et un peu d'azote.

Question 2 : Indiquez les singularités de l'atmosphère terrestre et expliquez pourquoi sa présence est indispensable à la vie.

La présence d'une atmosphère, qui à l'origine ne contenait pas d'oxygène, permet la présence d'eau liquide (étant donné les conditions de température et de pression) et la vie a émergé dans l'eau et elle s'y est développée pendant des milliards d'années. C'est donc un effet indirect car les premières formes de vie n'avaient pas besoin d'atmosphère.
À partir du moment où sont apparus les organismes photosynthétiques qui, comme les plantes aujourd'hui, rejetaient en tant que déchet de leur métabolisme de l'oxygène, celui-ci s'est d'abord combiné avec les éléments chimiques non encore oxydés puis a commencé, il y a ~2,3 milliards d'années, à s'accumuler d'abord dans les océans puis dans l'atmosphère. C'est ce qu'on appelle la catastrophe de l'oxygène car pour ces organismes anaérobies l'oxygène est toxique. Certains ont disparu, d'autres se sont adaptés, d'autres encore ont réussi à trouver des milieux anoxiques (sans oxygènes) où survivre, et surtout d'autres sont devenus aérobies, c'est à dire consommant de l'oxygène.

Par conséquent la question est mal posée car :

• C'est l'eau qui a vu l'émergence de la vie et pas l'atmosphère. Celle-ci a juste permis la présence d'eau liquide.
• L'atmosphère des débuts de la terre (composée sans doute essentiellement de CO₂ et de méthane) lorsque la vie a émergé n'a rien à voir avec celle d'aujourd'hui. Elle nous serait fatale, de même que notre atmosphère, avec sa teneur en oxygène, n'aurait peut-être pas permis l'émergence de la vie.

Nico

[invite0bbe92c0]

notre atmosphère, avec sa teneur en oxygène, n'aurait peut-être pas permis l'émergence de la vie.[/List]

Non seulement cela, mais, de plus, il est difficile d'imaginer, dans l'état actuel de nos connaissances, une atmosphère fortement oxygénée qui ne soit pas une conséquence de présence de vie.

[Amanuensis]

Non seulement cela, mais, de plus, il est difficile d'imaginer, dans l'état actuel de nos connaissances, une atmosphère fortement oxygénée qui ne soit pas une conséquence de présence de vie.

C'est une question intéressante. Cela dépend, il me semble, de la composition du gaz à l'origine d'un système planétaire. Après l'hydrogène et l'hélium, l'oxygène est l'atome le plus courant dans le Soleil.

Si on suppose une composition initiale avec suffisamment d'oxygène pour que les réducteurs hors hydrogène ne le saturent pas (1), on peut imaginer un scénario amenant une atmosphère avec oxygène. La question est sa plausibilité.

(1) Selon les compositions du Soleil qu'on trouve, cela semble proche de la limite: il y a deux fois plus de O que de C et les autres réducteurs (hors hydrogène) sont en quantité un ordre de grandeur en dessous. Pas besoin d'une grande modification pour passer côté oxydant, il me semble.

Pour Vénus une hypothèse est qu'il y avait de l'eau à l'origine, mais que celle-ci s'est évaporée, puis dissociée dans la haute atmosphère sous les coups du rayonnement solaire ; l'hydrogène se serait perdue dans l'espace et l'oxygène aurait été captée par les réducteurs des roches. (Cf. https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Venus--la page en français raconte une histoire un peu différente).

S'il n'y avait pas eu suffisamment de réducteurs sur Vénus, que serait devenu l'oxygène? Quel mécanisme, quelles réactions chimiques, auraient pu empêcher son accumulation dans l'atmosphère sous forme de dioxygène?

[Tawahi-Kiwi]

S'il n'y avait pas eu suffisamment de réducteurs sur Vénus, que serait devenu l'oxygène? Quel mécanisme, quelles réactions chimiques, auraient pu empêcher son accumulation dans l'atmosphère sous forme de dioxygène?

Sur le long terme, trop de parametres geochimiques sont modifies pour donner une reponse serieuse*, mais il y a fort a parier que l'atmosphere se maintiendrait avec de l'oxygene libre, et une lithosphere avec une fO₂ particulierement elevee.

* et meme a la base, dans une nebuleuse protoplanetaire fortement oxydee, l'accretion et la differentation des planetes telluriques serait considerablement boulversee.

T-K

[saint.112]

Non seulement cela, mais, de plus, il est difficile d'imaginer, dans l'état actuel de nos connaissances, une atmosphère fortement oxygénée qui ne soit pas une conséquence de présence de vie.

Et d'ailleurs, sauf erreur, on n'en connait pas. Vu la réactivité de l'oxygène il faudrait qu'il soit en excédent pour qu'il en reste à l'état libre. Pourtant en nombre d'atomes il représente presque 50% de la composition de la terre et quelque 60% de la croute.
Il y a beaucoup d'hypothèses sur les conditions nécessaires et les mécanismes de l'émergence de la vie mais est-ce que la présence d'oxygène libre l'aurait permis ?
En tout cas les conditions générales de l'atmosphère et surtout des océans ont énormément changé depuis les débuts de la terre. Mais surtout, contrairement à une idée reçue, la vie n'est sans doute pas apparue dans la “soupe primordiale“ mais dans des sites très spécifiques, des sources hydrothermales par exemple.

Nico

[Amanuensis]

Et d'ailleurs, sauf erreur, on n'en connait pas.

Sauf erreur, on connaît exactement autant de planète avec atmosphère avec oxygène libre mais sans "vie" que de planète autre que la Terre avec vie (avec ou sans oxygène libre).

Il y a beaucoup d'hypothèses sur les conditions nécessaires et les mécanismes de l'émergence de la vie mais est-ce que la présence d'oxygène libre l'aurait permis ?

Difficile à imaginer une "vie-telle-qu'on-la-connaît" dans un tel cas, en prenant en compte la question de la fixation de l'azote. Ce processus est à la fois nécessaire à la "vie-telle-qu'on-la-connaît" pour laquelle les radicaux amines sont dans toutes les fonctions essentielles, et incompatible avec un milieu oxydant.

[saint.112]

Sauf erreur, on connaît exactement autant de planète avec atmosphère avec oxygène libre mais sans "vie" que de planète autre que la Terre avec vie (avec ou sans oxygène libre).

Je ne suis pas au courant. Lesquelles ?

Difficile à imaginer une "vie-telle-qu'on-la-connaît" dans un tel cas, en prenant en compte la question de la fixation de l'azote. Ce processus est à la fois nécessaire à la "vie-telle-qu'on-la-connaît" pour laquelle les radicaux amines sont dans toutes les fonctions essentielles, et incompatible avec un milieu oxydant.

Ma question, purement spéculative, portait sur l'émergence d'une forme de vie, qui ne serait sans doute pas telle qu'on la connait, ou du moins telle qu'on l'a connue à ses débuts, en présence d'oxygène libre. Je n'ai pas les compétences nécessaires pour l'affirmer mais ça me parait peu probable. Les premières molécules prébiotiques risqueraient d'être oxydées avant même de s'assembler. Cela dit, si les premiers organismes se sont développés dans des milieux spécifiques et protégés, dans des sources hydrothermales, sur des supports minéraux, des argiles, etc., cela pourrait peut-être avoir été à l'abri de l'oxygène ambiant.

Nico