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Planet Earth IES « Fray Pedro de Urbina » Rafael Agúndez Blanco

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Page 1: Planet Earth

Planet Earth

IES « Fray Pedro de Urbina »

Rafael Agúndez Blanco

Page 2: Planet Earth

1. THE UNIVERSE

1.1. The Big-bang

Le Big Bang was an event which led to the

formation of the universe 14 000 millions

years ago. The universe, originally in an

extremely hot and dense state, has since

cooled by expanding.

Page 3: Planet Earth

1. THE UNIVERSE

1.2. The celestial bodies

A star is a very large ball of burning gas

that releases energy.

Page 4: Planet Earth

A galaxy is a very large group of stars.

Each galaxy contains thousands of stars.

Spiral galaxy

Elliptic galaxy

Bared-spiral galaxy

1. THE UNIVERSE

1.2. The celestial bodies

Page 5: Planet Earth

The Sun

The Milky Way Galaxy eis the galaxy in

which the Solar System is located..

1. THE UNIVERSE

1.2. The celestial bodies

Page 6: Planet Earth

A supernova is a stellar explosion.

1. THE UNIVERSE

1.2. The celestial bodies

Page 7: Planet Earth

A black hole is a region of universe so

dense that absorbs even the light.

1. THE UNIVERSE

1.2. The celestial bodies

Page 8: Planet Earth

A light year is the distance that light

travels in a year.

The light-year is used to measure

distances to stars and other

distances on a galactic scale.

The speed of light is 300 000 km/s,

so a light year is equal to 9 trillion

kilometres.

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 9: Planet Earth

The scale of the distances between

the celestial bodies that is

represented in books is not real.

If the Sun was a beach ball of 1 m in diameter,

Earth would be a marble at a distance of 108 m;

and Pluto, a pea at 4,7 km.

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 10: Planet Earth

Earth Venus

Mars Mercury The moon

The size of celestial bodies is often misrepresented too.

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 11: Planet Earth

Jupiter

Saturn

Uranus Neptune

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 12: Planet Earth

The Sun

Jupiter

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 13: Planet Earth

The Sun

Earth is not visible on

this scale

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 14: Planet Earth

1. THE UNIVERSE

1.3. The dimensions of the universe

Page 15: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

The Sun

Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune

Terrestrial

planets

Gas

giants

The Solar System is the planetary system formed by the Sun, the eight planets,

theirs natural satellites (moons) and other small bodies (asteroids, comets,

meteorites, etc.).

Page 16: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

The Sun

The inner planets, also called the terrestrial planets, are composed of rocks;

the outer planets or gas giants are composed of gases.

Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune

Terrestrial

planets

Gas

giants

Page 17: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.1. Mercury

Mercury is the innermost and

smallest planet in the Solar System,

orbiting the Sun once every 88 Earth

days.

It keeps the same face directed

towards the Sun, so the surface

temperature ranges from 427 ºC in

one hemisphere to -183 ºC in the

other.

Page 18: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.2. Venus

Venus is the hottest planet of the

Solar System because of its

greenhouse effect. The surface

temperature is over 460 ºC.

After the Moon, it is the brightest

natural object in the night sky,

Page 19: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.3. Earth

Earth is currently the only place

in the universe where life is

known to exist.

The abundance of water on

Earth's surface is a unique

feature that distinguishes the

"Blue Planet" from others in the

Solar System.

Page 20: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.4. The Moon

Earth formed as a result of a

giant impact: a planet hit the

Earth, blasting material into orbit,

which accreted to form the

Moon.

Page 21: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.4. The Moon

The Moon is Earth's only natural

satellite.

The Earth-Moon distance is

about 400 000 km, which is

about 30 times the diameter of

the Earth.

The Moon is the only celestial

body on which humans have

made a manned landing.

Page 22: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.5. Mars

Mars is called the “Red Planet”. The average

temperature is about -63 ºC.

Mars has two permanent polar ice caps, which

are two km thick.

Page 23: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.5. Mars

Mars has a very rugged topography: Olympus

Mons is the highest known mountain within the

Solar System, and Valles Marineris, the largest

canyon (4 000 km long and up to 7 km deep).

Everest

Olympus

Mons

27 000 m

8 000 m

Page 24: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.6. Jupiter

Jupiter is the largest`planet within the

Solar System.

Page 25: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.6. Jupiter

Jupiter consists of a rocky core

and a surrounding layer of

gases.

Page 26: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.6. Jupiter

The Great Red Spot is a

persistent storm that is larger

than Earth.

Winds around the edge of the

spot peak at about 700 km/h (a

hurricane in the Earth is 200

km/h)

Page 27: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.6. Jupiter

Jupiter has 63 named natural

satellites. The four largest moons

are known as the "Galilean

moons".

Most scientists believe that a layer

of liquid water exists beneath

Europa's surface, which could allow

extraterrestrial life.

Europa

Io

Ganymede

Callisto

Page 28: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.7. Saturn

Saturn is probably best known

for its system of planetary

rings, which are composed of

water ice.

Page 29: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.8. Uranus

Uranus moves around the Sun with its

rotation axis nearly horizontal.

Page 30: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.9. Neptune

Neptune completes an orbit every 165 years.

Wind speeds can reach 2 000 km/h.

Page 31: Planet Earth

2. SOLAR SYSTEM

2.10. Pluto

Pluto is considered a dwarf planet because of

its size.

Page 32: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.1. Earth’s rotation

Earth’s rotation is the motion of Earth

around its own axis. It takes the Earth about

24 hours to finish one complete rotation.

Page 33: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.2. Earth’s orbit

Earth’s rotation is the

motion of Earth around the

Sun. It takes the Earth

about 365 days to finish

one complete orbit.

Page 34: Planet Earth

Erath orbits the Sun in a counterclockwise direction. The plane of the ecliptic

is the plane of the Earth’s orbit around the Sun.

This orbit seems a circle, but it is slightly elliptical.

The Sun

Ecliptic

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.2. Earth’s orbit

Page 35: Planet Earth

The Sun is not in the center of the orbit.

The closest point to the Sun in a planet’s orbit is called perihelion. The furthest

point is called aphelion.

The Sun

Perihelion Aphelion January 4 July 4

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.2. Earth’s orbit

Page 36: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

The rotation axis is not perpendicular to the ecliptic plane: the Earth has an

axial tilt of 23º.

Ecliptic

23º

Page 37: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

The axial tilt was probably caused by

an asteroid impact.

Page 38: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

The axial til is the cause of the seasons: on december 21 the southern

hemisphere receives more energy than the northern hemisphere.

Rays of sunshine

December 21

Page 39: Planet Earth

On the other hand, June 21 the northern hemisphere receives more energy

than the northern hemisphere.

Rays of sunshine

June 21

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 40: Planet Earth

Winter solstice

(December 21)

Summer solstice

(June 21)

Vernal equinox

(Mars 21)

A solstice occurs twice a year, when the center of the Sun reaches its

northernmost or southernmost extremes.

Autumn equinox

(September 22)

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 41: Planet Earth

Winter solstice

(December 21)

Summer solstice

(June 21)

Vernal equinox

(Mars 21)

An equinox occurs twice a year, when the center of the Sun is in the same

plane as the Earth’s equator.

Autumn equinox

(September 22)

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 42: Planet Earth

The axial tilt is the cause of the

differences between the daytime

and the night-time.

On the equator, every daytime

has a length of 12 hours, but the

differences increase with the

latitude.

For example, on June 21, at the

Arctic Circle, the daytime has a

length of 24 hours; on the other

hand, at the Antarctic Circle, the

daytime has a length of 0 hours.

Juin 21

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 43: Planet Earth

The polar day or midnight sun is a natural phenomenon occurring inside the

Polar Circles, where the sun remains visible at the local midnight.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 44: Planet Earth

The number of days per year with

potential midnight sun increases the

farther poleward one goes.

Spitzbergen

Alaska

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 45: Planet Earth

Midnight Sun in Norway

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 46: Planet Earth

Locations that are south of

the Arctic Circle or north of

the Antarctic Circle

experience midnight twilight.

The sun is only 6º below the

horizon, so that daytime

activities, such as reading,

are still possible without

artificial light.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

Page 47: Planet Earth

The Polar Night in Norway

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.3. Axial tilt

The polar night is a natural phenomenon occurring inside the Polar Circles,

where the night lasts for more than 24 hours.

Page 48: Planet Earth

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

The lunar phases vary cyclically as the

Moon orbits the Earth.

Page 49: Planet Earth

New moon Full moon Last quarter moon

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

First quarter moon

Page 50: Planet Earth

Eclipses can only occur when the Sun, Earth and Moon are all in a

straight line.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

Page 51: Planet Earth

Lunar eclipses occur near a full moon, when the

Earth is between the Sun and Moon.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

Page 52: Planet Earth

Solar eclipses occur near a new Moon, when

the moon is between the Sun and Earth.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

Page 53: Planet Earth

There are four types of solar eclipses:

Total eclipse Annular eclipse Partial eclipse

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

Page 54: Planet Earth

Total solar eclipses are rare events.

Although they occur somewhere on

Earth every 18 months on average,

they recur at ay given place only once

every 370 years, on average.

3. THE EARTH’S MOVEMENTS

3.4. The moon as seen from Earth

Page 55: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Ératosthène était un astronome, géographe, philosophe

et mathématicien grec du IIIe siècle av. J.-C.

Il dirigeait la bibliothèque d’Alexandrie.

Page 56: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Il a déduit que la Terre était ronde : le 21 juin, il a

remarqué qu'il n'y avait aucune ombre dans un

obélisque à Syène ; néanmoins, le même jour à

la même heure, un autre obélisque situé à

Alexandrie formait une ombre. Syène

Alexandrie

Alexandrie Syène

Page 57: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Pour déduire la circonférence de la

Terre, il a mesuré l’angle formé par

l’obélisque et l’ombre (7º); et la

distance entre Alexandrie

et Syene (780 km).

Pourriez-vous calculer le

résultat ?

7º Alexandrie

Syène

Page 58: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Pour déduire la circonférence de la

Terre, il a mesuré l’angle formé par

l’obélisque et l’ombre (7º); et la

distance entre Alexandrie

et Syène (780 km).

Pourriez-vous calculer le

résultat ?

Voilà une piste.

Alexandrie

Syène

Page 59: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Pour déduire la circonférence de la

Terre, il a mesuré l’angle formé par

l’obélisque et l’ombre (7º); et la

distance entre Alexandrie

et Syène (780 km).

Pourriez-vous calculer le

résultat ?

Voilà une piste.

7 _______ 780

360 _______ x

Alexandrie

Syène

Page 60: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Pour déduire la circonférence de la

Terre, il a mesuré l’angle formé par

l’obélisque et l’ombre (7º); et la

distance entre Alexandrie

et Syène (780 km).

Pourriez-vous calculer le

résultat ?

Voilà une piste.

7 _______ 780

360_______ x

(360 x 780)/7 = 40 114 km

Alexandrie

Syène

Page 61: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.1. Les mesures de la Terre

Le mètre est la dix millionième

partie du quart terrestre ; alors

la circonférence de la Terre

est 40 000 km.

Page 62: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.2. Les coordonnées géographiques

Pour localiser un point de la Terre

on utilise le système de

coordonnées géographiques, qui

détermine la longitude et la latitude

de ce point.

Page 63: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.2. Les coordonnées géographiques

La latitude est la distance

angulaire d’un point à

l’équateur.

Pour mesurer la longitude on

utilise les parallèles, lignes

imaginaires tracées autour de

la Terre.

20º N

40º N

60º N

20º S

40º S

60º S

40º

80º N

80º S

90º S

90º N

Équateur

Page 64: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.2. Les coordonnées géographiques

L'équateur est leparallèle qui

marque la séparation entre

l'hémisphère nord et

l'hémisphère sud.

Les tropiques sont les

parallèles qui correspondent

au passage du Soleil à chacun

des solstices.

Les cercles polaires sont les

parallèles qui marquent la

limite du jour polaire.

0º Équateur

Tropique du Cancer

Tropique du Capricorne

23º N

23º S

66º N

66º S

Cercle Arctique

Cercle Antarctique

Page 65: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.2. Les coordonnées géographiques

La longitude est la distance

angulaire d’un point au méridien

d’origine (méridien de Greenwich).

Pour mesurer la longitude on

utilise les méridiens, lignes

imaginaires qui relient le pôles

géographiques.

45º

45º E

45º O

90º E

135º E

90º O

135º O

180º

Méri

die

n d

e G

ren

wic

h

90º

E

90º

O

Page 66: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.2. Les coordonnées géographiques

On utilise les méridiens pour

déterminer les fuseaux horaires.

Un fuseau horaire est une zone de la

surface terrestre où l'heure adoptée

doit être identique en tout lieu.

Page 67: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.3. Les points cardinaux

Un point cardinal est l'une des

quatre principales directions d'une

boussole sur un plan : nord, est, sud

et ouest.

En plus des quatre points cardinaux, il

est possible de construire des points

intermédiaires (ou points inter

cardinaux) : nord-est, sud-est, sud-

ouest et nord-ouest.

Les points cardinaux sont représentés

sur les cartes géographiques par une

rose des vents.

Page 68: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.3. Les points cardinaux

À midi, dans l’hémisphère nord notre

ombre indique le nord.

Page 69: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.3. Les points cardinaux

Une autre manière de trouver le

nord est utiliser la montre :

d’abord, on met la montre à

l'heure du soleil (tu la recules

d'une heure) ;

après, on pointe le 12 vers le

soleil ;

la bissectrice entre la petite

aiguille et le 12 indique le sud.

12

6

9 3

2

1

4

5 7

8

10

11 S

Page 70: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

La projection cartographique est un

ensemble de techniques qui

permettent de représenter la surface

de la Terre sur la surface plane d'une

carte.

Projection

cylindrique

Projection

conique

Projection

azimutale

Page 71: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

La projection de

Mercator est une

projection cylindrique.

Il s'agit d'une projection

conforme, c’est-à-dire

qu'elle conserve les

angles et les formes des

continents; ceci la rend

particulièrement utile aux

marins

Page 72: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

La projection de Peters est une

autre projection cylindrique.

C’est une projection équivalente

(maintient la taille réelle des continents).

Page 73: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

Comparaison de la projection de

Mercator et celle de Peters.

Page 74: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

Exemples de projection conique.

Page 75: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

Exemple de projection

azimutale

Page 76: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

Un autre type de projection

Page 77: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.4. La projection cartographique

L’élection du type de carte dépend

souvent de motivations politiques.

Page 78: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.5. L’échelle cartographique

L’échelle graphique est une ligne

graduée, divisée en parties égales,

qui indique le rapport qui existe entre

une longueur et sa représentation

sur la carte.

0

km

1 2 3 4 5

L’échelle est le rapport qui existe

entre une longueur et sa

représentation sur la carte.

L’échelle numérique est une fraction

qui indique le rapport qui existe entre

une longueur et sa représentation sur

la carte ; par exemple, à l'échelle de

1 : 100 000, 1 cm représente 1 km.

1 : 100 000 Échelle numérique

Échelle graphique

Page 79: Planet Earth

4. LA RÉPRÉSENTATION DE LA TERRE

4.5. L’échelle cartographique

Un plan est une carte à grande

échelle ; le dénominateur de l’échelle

est égal ou inférieur à 10 000.