IV- la partie découverte

Chaque module sera décomposé en plusieurs pages. Le découpage du module sera fait en parties par niveau. La première page du module sera sa présentation sous forme d’introduction puis suivra, dans le même écran, le sommaire du module avec les titres des trois niveaux ainsi que les titres déjà définis des parties. Seules les parties du premier niveau auront des liens vers d’autres pages.

Chaque niveau aura aussi une page intégrée comme une partie contenant la bibliographie ainsi que des liens vers d’autres sites intéressants.

Chaque page donc chaque partie aura à son bas deux boutons de navigation : ils permettront d’aller soit à la partie précédente, soit à la partie suivante du module. Ils sont définis dans la charte graphique. Pour que l’utilisateur sache toujours où il est, le coin supérieur droit de l’écran contiendra le titre du module au sommaire, puis, dans les parties, le titre de la partie (on note que le nom du module en surbrillance dans la frame).

A - La page découverte

Présentation simple graphique

Contenu détaillé

Le contenu de cette page est simple :

- une parabole traversant verticalement l’écran

- accolés à droite de cette courbe, le nom de chaque module qui sont :

la Terre dans le système solaire

la chimie de la Terre

la Terre accessible

les Ondes qui traversent la Terre

les matériaux terrestres

la machine thermique de la Terre

- en bas de l’écran, la frame du site

- si la souris passe sur un nom de module, il apparaît à droite de l’écran une zone de texte descriptive du module

La taille du contenu détaillé et le placement de chaque objet

Le texte respecte la charte graphique.

Les intitulés des modules se situent à un cinquième de la largeur à partir du bord gauche et s’étalent du bord supérieur jusqu’aux deux tiers de la hauteur de la page sans frame.

Les descriptions, qui apparaissent après, occupent le quart inférieur droit de l’écran sans sommaire.

Les effets

Le passage du curseur sur un titre met en gras, en relief et change la couleur du mot. De plus, le texte qui apparaît sur ce passage est en police et taille standard de couleur proche de la nouvelle couleur du titre mais un peu plus foncée.

ex : titre titre et texte

Les enchaînements du contenu (barre déroulante, liens..)

Il ne doit y avoir aucune barre de défilement.

Le clic sur un titre envoie vers le module choisi.

B - les ondes qui traversent la terre

Scénario du niveau 1 du module « Les ondes qui traversent la terre »

Ce module se découpe en trois pages internet, munies d’une barre « ascenseur ». Chaque page se compose elle-même d’un maximum de 4 pages. L’organisation générale de l’écran est celle de tous les modules. Le sommaire de navigation est présent en bas de chaque page.

1^ère page

* Partie d’introduction

Texte :

L'étude des tremblements de terre et des ondes qu'ils émettent à travers le globe permet de connaître la structure de la planète et de dresser des images à trois dimensions de son intérieur.

1er niveau : Panorama de nos connaissances en sismologie

Pour comprendre le mécanisme d'un tremblement de terre et la vison du globe que révèle la sismologie.

Les séismes et la sismologie
Les ondes, un outil d'exploration
La structure interne de la Terre

On passe alors au premier écran fonctionnel du point de vue enseignement.

* Ecran Sismo 1.1

Titre : Quel est le nombre de séismes par an ?

Texte :

Un million de séismes se produisent chaque année dans le monde ! Les plus puissants d'entre eux ont des conséquences désastreuses et meurtrières.

En dessous de cette phrase, on a une série de photos de petit format de type vignette. En cliquant sur une image, celle ici apparaît à grand format dans une fenêtre pop-up avec en commentaire le lieu et la date du séisme. Sous la série d’images, on a le texte :

Texte :

Visualisez les séismes des 15 derniers jours sur le site éducatif de the iris consortium.

En France aussi, des séismes se produisent même s'ils sont beaucoup moins violents que dans d'autres parties du monde. Voici des informations sur la sismicité du sud-est de la France où on trouvera en particulier une carte des séismes survenus entre 1989 et 1997 :

http://lgit.obs.ujf-grenoble.fr/observations/sismalp/cases/cases.html

Liens :

Avec sur the iris consortium un lien hypertexte vers cette adresse :

http://www.iris.washington.edu/seismic/60_2040_1_8.html

Représentation :

* Ecran sismo 1.2

Titre : Où se produisent les séismes ?

On trouve alors une carte des zones sismiques à gauche avec à droite le texte :

Texte :

La répartition des séismes n'est pas aléatoire à la surface du globe mais suit des bandes étroites : les bandes sismiques. Ces bandes délimitent les frontières des plaques et correspondent aux zones les plus tectoniquement actives de la planète.

Liens :

Sur le mot planète, il y a un lien vers le module La Terre accessible.

Représentation :

* Transition

Texte

Les séismes ont donc une origine très localisée, ceci se voit au niveau mondial (et permet de définir la tectonique des plaques) mais également sur le terrain puisque les séismes prennent naissance au niveau des failles.

* Ecran sismo 1.3

Titre : Qu'est-ce qu'un séisme ?

Animation :

Il y une animation à gauche de l’écran (le texte est à droite) qui se décompose en trois phases.

Phase 1

Une carte fournie par l’ENS sur laquelle il y a des flèches animées qui représentent les mouvements des plaques tectoniques. Aussi on doit dessiner un petit carré rouge qui clignote au niveau des deux flèches vertes qui signifie qu’on va faire un zoom de cette partie dans la deuxième phase.

Texte :

La surface de la Terre n'est pas une coque uniforme mais est découpée en une série de plaques, telles les plaques Pacifique et nord américaine, en mouvement les unes par rapport aux autres. Ces mouvements ne s'effectuent pas librement car au niveau des frontières les roches opposent une résistance.

Il y a un petit cadre en bas et à droite de l’animation où il y aura un bouton suite. En cliquant sur ce bouton, on passe à la deuxième phase.

Phase 2

Il y a un dessin d’un paysage qui se déforme sous l’effet des contraintes et qui finit par casser le long de la faille. On visualise le chargement en contrainte à l'aide de flèches qui grossissent en taille au cours de l'animation jusqu'à ce que la faille cède et les deux blocs coulissent l'un par rapport à l'autre, les flèches disparaissent, les contraintes sont relâchées après le séisme. Comme par exemple :

En bas, à gauche on a un bouton retour qui permet de revenir à la première phase et en bas à droite un bouton suite pour passer à la prochaine phase.

Texte qui va à droite de l’animation est :

Un séisme est une rupture soudaine de l'écorce rigide de la Terre le long d'une faille provoquée par le mouvement relatif de deux compartiments. Il survient lorsque les contraintes accumulées dans une zone de l'écorce terrestre dépasse la résistance des roches.

La phase se décompose en trois sous-phases. La première sous-phase représente le départ et on voit le dessin du paysage (sans animation). Dans la deuxième (avant le séisme), on le voit se déformer sous l’effet de contraintes modélisées par des flèches. Dans la troisième (après le séisme), on voit que le paysage est décalé. Avec chacune des sous-phases, on voit apparaître un texte sur la gauche.

1 - Un séisme est une rupture soudaine de l'écorce rigide de la Terre le long d'un faille. Il est provoqué par le mouvement relatif de deux compartiments (plaques tectoniques) et survient lorsque les contraintes accumulées sur la faille dépassent la résistance des roches.

2- Les contraintes différentielles entre les deux plaques augmentent, ce qui induit une déformation lente des roches en profondeur mais pas de mouvement en surface.

3 - On observe un relâchement soudain de la contrainte, et un coulissement des deux plaques le long de la faille: c'est un séisme.

Pour passer d’une sous-phase à l’autre on utilise les boutons : départ, avant, après.

Représentation :

Phase 3

On a ensuite la dernière phase. Il s’agit d’une analogie. Pour expliquer les phénomènes mis en jeu, on montre un bloc de marbre (lourd) posé sur le sol, tiré par un ressort. Dans la première sous-phase, le ressort s'allonge (chargement de contrainte), jusqu’à ce que le contact entre le bloc et le sol ne puisse plus accommoder la contrainte (deuxième sous-phase) et le bloc se déplace subitement, le ressort reprend sa taille initiale (troisième phase).

Cette phase est organisé comme la précédente. Le texte commun pour les trois sous-phases est situé à droite de l’animation :

Texte:

L'accumulation des contraintes par une faille peut être représentée par un ressort tirant sur un bloc de marbre posé sur le sol.

· Le mouvement exercé à une extrémité du ressort représente le déplacement d'une plaque tectonique. Il se traduit par une accumulation de la contrainte au contact avec le bloc de marbre.

· Le contact entre le bloc de marbre et le sol caractérise la partie supérieure de la faille. Le déplacement du bloc s'effectuera lorsque la contrainte exercée par le ressort atteindra une valeur limite.

Le texte de chaque sous-phase suivante est (il n’y a pas de texte pour le départ):

2- Le ressort voit sa taille augmenter et se tend, mais le bloc ne se déplace pas.

3- La contrainte entre le bloc et le sol a atteint la valeur limite, le bloc se déplace subitement et le ressort retrouve sa longueur initiale.

En bas de la page, après l’animation il y a un texte de résumé :

Texte:

Pour résumer : Les séismes sont créés à la frontière entre les plaques tectoniques, ils sont le résultat du relâchement d’une contrainte au niveau d’une faille. Ce phénomène crée une onde dans toutes les directions qui traverse la terre en volume.

Un bouton permet de passer à la page suivante ( cf. charte graphique).

2ème page

Titre de la page: Les ondes, un outil d’exploration

* Ecran sismo 2.1

Titre : Qu’est-ce qu’une onde ?

Représentation :

Animation :

A gauche il y a une animation goutte d'eau : Une goutte d'eau tombe sur un plan d'eau et génère des ondes circulaires à partir du point d'impact qui se propagent dans tout le plan d'eau. La goutte tombe d’un robinet qui fuit. L’animation se répète en boucle. Le plan d’eau est vu en perspective.

A droite il y a le texte

Lorsqu'une goutte d'eau tombe dans un plan d'eau, elle génère des ondulations de la surface qui se propagent en cercle (les fronts d'onde) grandissant avec le temps. C'est le choc provoqué par la chute de la goutte sur le plan d'eau qui est responsable de l'émission des ondes.

Texte de transition :

Un séisme est une rupture soudaine de la croûte terrestre. D'une manière analogue au choc induit par la chute de la goutte d'eau, l'ébranlement violent et brusque du séisme donne naissance à des vibrations du sol qui se propagent de proche en proche dans toute la Terre, en surface mais aussi en profondeur: ce sont les ondes sismiques.

* Ecran sismo 2.2

Animation :

A gauche, on voit deux animations qui se font de manière parallèle. L’une représente la propagation des ondes sismiques dans une vue en coupe de la Terre et l’autre représente la propagation des ondes en surface sur une vue de dessus de la Terre. Animation flash dans le style de : http://www.pbs.org/wnet/savageearth/animations/earthquakes/main.html.

Le texte explicatif est à droite de l’animation.

Cette animation a plusieurs phases. Pour passer d’une phase à l’autre, on doit cliquer sur le bouton « suite » situé en bas, à droite de l’animation.

· Phase 1 : On a une vue depuis la surface (région méditerranéenne) et une vue en coupe simple, sans discontinuité interne. Ces images sont fournies par l’ENS.

Texte :

Le ... à ..., Turquie, une séisme de magnitude ...créa une faille de ... kilomètres de long avec un déplacement de ... mètres.

· Phase 2 : On fait un zoom, sur la vue en coupe de la Terre où il n’y apparaît pas le noyau. On évite ainsi de montrer le phénomène de réflexion sur le noyau. Après le zoom, on voit des fronts d'ondes se propager dans les deux vues de la Terre.

Texte :

Au moment du séisme, des ondes sont émises dans toutes les directions et elles se propagent dans l'ensemble du globe. Elles font le tour du monde en ... minutes.

· Phase 3 : Il n’y a que le texte sur tout l’écran

Texte :

Les ondes sont porteuses d'informations et renseignent sur l'intérieur de la terre ; elles constituent l'outil d'exploration des sismologues pour déterminer la position des discontinuités internes et des zones denses ou légères. (Plein écran)

· Phase 4 : Animation similaire à la précédente mais sans le zoom et avec le noyau qui réfléchit une partie des ondes alors qu'une autre partie continue son chemin direct.

Texte :

Lorsqu'une onde rencontre une différence de structure à l'intérieur du globe, une partie continue son chemin en étant déviée alors qu'une autre partie est réfléchie et remonte vers la surface. Deux ondes consécutives (l'onde directe et l'onde réfléchie) arrivent maintenant en surface et leur étude permet de connaître la position de la discontinuité à l'intérieur du globe.

· Phase 5 : Animation toujours similaire, sans noyau, avec une région plus dense. Lorsque le front d'ondes la traverse il prend de l'avance sur le reste et arrive plus tôt en surface.

Texte :

Lorsqu'une onde traverse un milieu plus dense, elle est accélérée et arrive plus tôt en surface. La durée du trajet d'une onde permet ainsi de savoir si elle a traversé des milieux rapides (denses) ou lents (légers).

En bas de l’écran il y a un texte résumé.

Texte :

Pour résumer, les ondes générées par les séismes permettent de scruter les profondeurs de la Planète.

Il y a un bouton pour aller à la prochaine page.

Représentation :

3ème page

* Ecran sismo 3.1

Titre de la page : La structure interne de la Terre

Texte :

Le modèle à symétrie sphérique :

L'étude des réflexions permet de déterminer la structure interne du globe. La Terre apparaît formée comme un oignon avec une succession de couches sphériques concentriques.

Animation :

A gauche, image de Terre, en 3D, avec le quartier supérieur droit ôté. On voit les différentes couches. La partie droite de la page invite l'utilisateur à cliquer sur une couche.

En fonction de la couche désignée apparaît un calque sur la partie droite de la page avec les informations suivantes (texte+ courbe):

Texte :

La croûte :

Elle s'étend entre 0 et 30 km - en moyenne- sous les continents et entre 0 et 6 km sous les océans et ne représente qu'une mince pellicule à la surface du globe, limitée à sa base par la discontinuité de Mohorovicic ou "Moho". Son étude a lieu dans la section "La Terre accessible".

(Courbe de densité en fonction de la profondeur (pour toute la Terre), la section correspondante à la croûte sera affichée en brun. )

Le manteau supérieur :

Il s'étend du Moho à 670 km et se divise en deux parties de part et d'autre de la discontinuité de 400 km. Il est solide et semble relativement hétérogène.

(Courbe de densité en fonction de la profondeur (pour toute la Terre), la section correspondante sera affichée en vert clair.)

Le manteau inférieur :

Il s'étend de 670 à 2900 km et représente 55% du volume de la Terre. Il est solide et apparemment homogène. A sa base se trouve une couche d'environ 200 km d'épaisseur beaucoup plus hétérogène dite couche D".

(Courbe de densité en fonction de la profondeur (pour toute la Terre), la section correspondante sera affichée en vert foncé.)

Le noyau externe :

Il s'étend de 2900 à 5150 km. Il est liquide. La discontinuité de 2900 km ou frontière noyau-manteau est une discontinuité majeure de la Terre mettant en contact un milieu solide et un milieu liquide.

(Courbe de densité en fonction de la profondeur (pour toute la Terre), la section correspondante sera affichée en rouge clair.)

Le noyau interne ou graine :

Il s'étend de 5150 au centre et occupe 0,7% du volume de la Terre. Il est solide.

(Courbe de densité en fonction de la profondeur (pour toute la Terre), la section correspondante sera affichée en rouge foncé. )

* Ecran sismo 3 .2

Titre: Les coupes et les cartes tomographiques

Illustration :

A gauche il y a une image d’une coupe tomographique de la Terre. Cette image est fourni par l’ENS.

A droite il y a le texte :

D'une manière similaire au médecin qui observe l'intérieur d'un malade par tomographie, l'étude des temps d'arrivée des ondes sismiques permet de dresser des cartes et des coupes des régions lentes et rapides de l'intérieur de la Terre. Ces images représentent les écarts au modèle moyen précédent .

C - Les matériaux terrestres

1^ère page

Une page d’introduction contiendra des liens vers les différentes pages du module.

2^ère page

Titre : Pression et Température

* Ecran matériaux 1.1

Texte :

On mesure un flux de chaleur conséquent à la surface de la Terre, ainsi que des mouvements de convection dans le manteau et le noyau externe, la Température (lien vers la machine thermique) en profondeur est donc de l’ordre du millier de degrés.

L’étude de la propagation des ondes sismiques (lien vers les Ondes qui traversent la Terre) en profondeur permet de déduire la structure suivante pour l’intérieur de la Terre.

Illustration :

FRAME

Vue de la Terre : la surface de la Terre est en 3 D, la coupe en 2 D (pour qu’elle soit sur le même plan que les diagrammes)

Le diagramme : densité en fonction de la profondeur. Sur l’échelle de la profondeur, on lira la profondeur des différentes couches.

Effets :

Quand on fait un roll-over sur les noms des couches, il apparaît le texte suivant :

(il faudra mettre en évidence les noms pour pousser l’utilisateur à aller dessus : aspect d’un bouton par exemple).

Texte :

Croûte : Mince pellicule à la surface du globe

Manteau supérieur : il est divisé en deux parties autour d’une discontinuité à 400 km de profondeur et est composé de matériaux solides.

Manteau inférieur : il représente 55 % du volume de la Terre, il est apparemment homogène et composé de matériaux solides.

Noyau externe : il est liquide et apparemment homogène.

Noyau interne ou graine : il est composé de matériaux solides et apparemment homogène.

*Ecran matériaux 1.2

Animation :

L’animation se déroule en 3 phases :

Phase 1

Transition vers la phase 2

L’utilisateur choisit un point sur la coupe de Terre avec un curseur, clique dessus pour valider. Un quart de cercle se dessine à la profondeur voulue et sur la courbe densité en fonction de la profondeur, on positionne le point correspondant et on affiche la densité et la profondeur dans des boîtes.

Phase 2

Transition vers la phase 3 :

En cliquant sur le bouton du calcul de la pression, l’utilisateur fait apparaître la pression, elle remplace le bouton de calcul, on voit alors la courbe pression en fonction de la profondeur .

Phase 3

* Ecran matériaux 1.3

Il y a 10 questions comme celle-ci qui apparaîtront successivement dans le cadre réservé.

L’utilisateur y répond en cliquant sur la réponse. Si elle est correcte elle devient verte et le bouton question suivante apparaît (>>), si elles est fausse, elle devient rouge et le message « essaie encore » apparaît.

Les réponses sont sous forme d’ordre de grandeur.

3^ère page

Titre: Transition de phase

Animation :

Le diagramme de phase (adaptation du high pressure laboratory) :

On part de température et pression ambiante (le point sur le diagramme), à partir de là , à l’aide des flèches, on se déplace à sa guise sur le diagramme et on visualise l’image de la phase du carbone correspondante (diamant, graphite ou liquide). En cliquant sur le lien structure cristallographique, on visualise la structure correspondante dans une fenêtre, on peut faire tourner celle-ci grâce à la souris. (récupération de l’applet cristal atomic lattice viewer)

Les frontières entre phases seront visibles sur le diagramme.

* Ecran olivine

Nous savons (la Terre accessible) que le manteau supérieur contient une proportion importante d'un minéral appelé olivine car il est présent dans les enclaves de péridotite remontées par le volcanisme. Que se passe-t-il lorsque l'on soumet un cristal d'olivine à de très fortes pressions et températures? Il va subir des transitions de phase...

Texte explicatif:

Les discontinuités observées dans la courbe de densité se retrouvent dans le diagramme de phase de l’olivine. Entre 0 et 670 km de profondeur, l'olivine subit une certain nombre de transitions de phase, et finalement se décompose en perovskite et magnésiowustite à la pression de la frontière manteau inférieur- manteau supérieur, ou le saut de densité observé est très important.

Nous pouvons donc expliquer les différents couches concentriques observées grace aux ondes sismiques. Elles sont la conséquence de transitions dans les proportions et les propriétés des matériaux présents en profondeur. De plus la position de la transition dans le diagramme de phase permet d'estimer la température à la discontinuité.

Animation :

Quand on clique sur le diagramme de phase de l’olivine, on fait apparaitre une fenetre popup avec sa structure et qques infos (exactement la meme fenetre que pour la page suivante, donc il n’y rien a faire en plus)

3^ème page

Titre : Les Minéraux de la Terre

Illustration :

En cliquant sur une des couches de la Terre on visualise sa fiche descriptive. (la consigne sera indiquée à côté de la vue en coupe)

En cliquant sur un minéral on accède à sa propre fiche de description : un pop-up apparaît ( à gauche, sous la vue en coupe) avec sa composition, l’applet de structure, le nom géologique, le nom physique, le trouve-t-on en surface etc.

Liens :

Dans le texte introductif un lien vers « Les ondes qui traversent la terre » (ondes sismiques) et «La chimie de la Terre » (éléments).

Pour la fiche de la croûte, on a un lien vers « La Terre Accessible ».

Texte concernant chaque couche (voir script sur la working zone) :

La croûte

· Elle s'étend entre 0 et 30 km - en moyenne - sous les continents et entre 0 et 6 km sous les océans et ne représente qu'une mince pellicule à la surface du globe et n'est pas considérée dans cette section (la Terre accessible)

Le manteau supérieur

· Il s'étend du Moho à 670 km et se divise en deux parties de part et d'autre de la discontinuité de 400 km. Il est solide et relativement hétérogène. Il est composé d'un mélange des différentes phases de l'olivine, des pyroxènes et de grenats.

· Pression et température varient de 3 à 23 GPa (30 à 230 kbar) et 1100 à 1600 degrés.

· Du Moho à la discontinuité de 400km:

· 54% d'olivine (Mg,Fe)₂SiO₄, phase alpha

· 28% de pyroxènes (Mg,Fe)SiO₃ et (Ca,Mg,Fe)₂Si₂O₆

· 18% de grenats (Mg,Fe,Ca)₃Al₂Si₃O₁₂

· De la discontinuité de 400 km à 670 km:

· 52% d'olivine (Mg,Fe)₂SiO₄, phases beta et gamma

· 48% de majorite (Mg,Fe,Ca)₃(Al,Si)₂Si₃O₁₂

Le manteau inférieur

· Il s'étend de 670 à 2900 km et représente 55% du volume de la Terre. Il est solide et homogène. A sa base se trouve une couche d'environ 200 km d'épaisseur beaucoup plus hétérogène dite couche D''.

· Pression et température varient de 23 à 135 GPa (230 à 1350 kbar) et 1600 à 3500 degrés.

· Il est composé de

· 2% perovskite CaSiO₃

· 65% perovskite (Mg,Fe,Al)SiO₃

· 20% magnésiowüstite (Mg,Fe)O

· 13% hollandite (Ca,Mg)Al₂Si₂O₈

Le noyau externe

· Il s'étend de 2900 à 5150 km. Il est liquide. La discontinuité de 2900 km ou frontière noyau-manteau est une discontinuité majeure de la Terre mettant en contact un milieu solide et un milieu liquide.

· Il est composé principalement de fer liquide, animé de larges mouvements de convection et est à l'origine du magnétisme terrestre.

· Toutefois il n'est pas composé de fer pur. Pour être en accord avec les observations sur les ondes sismiques et abondances cosmiques (la Chimie de la Terre) , il faut admettre la présence en solution d'un petite quantité, de l'ordre de 10% en masse, d'éléments légers. Il n'y a actuellement pas d'accord sur la nature de l'élément léger prédominant, les candidats sont le soufre, l'oxygène, le silicium, l'hydrogène et le carbone.

· Pression et température varient de 135 à 330 GPa (1350 à 3300 kbar) et 3500 à 4600 degrés.

Le noyau interne ou graine

· Il s'étend de 5150 au centre et occupe 0,7% du volume de la Terre. Il est solide et homogène.

· Il est composé de fer pratiquement pur, avec peut-être une faible quantité d'éléments légers.

· La structure cristallographique du fer sous ces conditions n'est pas la même qu'à pression ambiante. Elle est hexagonale et présente de propriétés mécaniques ou magnétiques très différentes de celles de la phase de surface.

· Pression et température varient de 330 à 360 GPa (3300 à 3600 kbar) et 4600 à 4800 degrés.

D – La Terre dans le système solaire

Objectif du niveau 1 :

Observer le système solaire depuis la Terre et tenter d'en déduire les conséquences sur sa structure, sa formation, ses mouvements..

Le module va se décomposer en quatre pages web, de taille différente. L’organisation générale de l’écran est celle de tous les modules. Le sommaire de navigation est présent en bas de chaque page.

1^ère page

Une page d’introduction contiendra des liens vers les différentes pages du module.

2^ère page

Titre de la page: Observation du système solaire depuis la Terre

Le but de la page est de faire comprendre qu'on passe de 2 dimensions pour le ciel à 3 pour le système solaire.

La page contient donc une animation plus un paragraphe d’introduction de l’animation et deux paragraphes expliquant l’animation, la notion de 2d, de trajectoires des corps célestes et introductifs à la notion du chapitre suivant, le système solaire en 3D

Texte :

On en déduit que considérer la Terre comme étant au centre d'un système autour duquel tourneraient les autres corps du système solaire n'est pas judicieux. Il vaut mieux considérer que le soleil

est au centre.

Finalement l'observation depuis la Terre à partir de lunettes, télescopes...conduit à la description suivante du système solaire en 3D.

Animation :

L’animation sera une vue du ciel de nuit, on y verra donc les trajectoires d’étoiles qui paraissent circulaires, ainsi que celles de planètes qui, elles, ne sont pas circulaires.

3^ème page

Titre de la page: Système solaire vu "de l’extérieur": observations fondamentales

Le but de cette page est de faire comprendre que l'observation est une partie fondamentale des sciences de l'univers et que l'on peut dire un certains nombre de choses à partir d'observations simples. C’est en fait le cœur de ce niveau.

La page contient donc une animation plus un paragraphe d’introduction de l’animation et plusieurs paragraphes (sous formes de tirets) expliquant les observations fondamentales. Ces paragraphes seront accompagnés d’images tirées de l’animations illustrant le point.

Cette page sera de trois écrans, il y aurait donc une barre de défilement.

* Ecran Système. solaire 3.1

* Ecran Système. solaire 3.2 et 3.3

Texte du 1er paragraphe

Voyons si vous êtes un bon observateur :

faites un voyage dans le système solaire et notez toutes les informations que vous pouvez recueillir (mouvements, formes...). Ces informations nous aiderons à comprendre les théories scientifiques (sur la formation du système solaire...).

Texte des autres paragraphes

Le voyage dans les autres niveaux vous proposera une interprétation détaillée des observations que nous avons faites. Mais donnons tout de suite quelques éléments de réponses. Tout d'abord faisons le point sur ce que nous avons pu observer (comparer avec vos notes !):

- les planètes tournent autour du Soleil (on parle de révolution)

- les planètes tournent sur elles-mêmes (on parle de rotation)

- leur révolution et leur rotation sont presque toutes dans le même sens

- elles sont situées presque dans un même plan (qu'on appelle le plan de l'écliptique)

- elles sont (quasi) sphérique, de même que le Soleil

- certaines possèdent autour d'elles-mêmes de petites planètes en révolution qu'on appelle satellites

- certaines possèdent autour d'elles-mêmes des anneaux situés dans un plan

- les planètes externes (dites aussi "joviennes" comme "Jupiter") semblent gazeuses ou liquides (mouvements en surface) alors que les internes (dites aussi "telluriques" comme "Terre") ont une surface solide.

- les externes sont pour la plupart plus grosses

- les internes sont cratérisées (sauf la Terre)

- le Soleil est de loin le + gros des corps du SS

- plus les planètes sont loin plus leur période

de rotation est élevée

De ces observations on déduit une formation du système solaire (-> page 3)

Commandes de changement de vue

L’animation

La première image présente le système solaire avec le soleil au centre et les neuf planètes. Il est dessiné leurs trajectoires respectives. Les couleurs et les tailles des planètes seront respectées. Le point de vue se situera au dessus de l’écliptique en périphérie du système.

Le bouton action déclenche l’animation : les planètes se mettent en révolution autour du soleil à leurs vitesses respectives. Le bouton permet de stopper l’animation où elle est.

Le changement de vue permet de voir ce système sous plusieurs points de vue pour voir l’écliptique et les orbites : en plus de la vue par défaut, nous aurons une vue en périphérie mais très proche du plan de l’écliptique (mais pas trop pour ne pas confondre toutes les planètes) et une vue en hauteur au dessous du soleil (en position centrale).

L’utilisateur aura la possibilité de zoomer sur chaque planète. Il obtiendra une vue resserrée sur la planète où il observera le voisinage la partie de l’orbite visible et surtout il pourra observer la rotation de la planète (on respectera aussi les vitesses). Dans certains cas, il y aura aussi les satellites et leurs révolutions autour de la planète ou les anneaux.

De cette image, il pourra encore zoomer, il verra alors la texture de la planète (ex : une atmosphère, des cratères ).

Les actions de zoom se feront par la souris sur planète désirée : clic gauche zoom avant, mais présence d’un bouton pour le zoom arrière.

4^ème page

Titre de la page: Observation du système solaire depuis la Terre

Le but de la page est de montrer la formation du système solaire à partir des hypothèses de la page précédente.

La page contient donc une animation plus un paragraphe d’introduction de l’animation

Texte :

Observez bien comment cette formation et retrouvez les causes de la structure actuelle du système solaire.

Animation :

L’animation sera une double vue du de la création de l’univers : une vue de profil et une vue de dessus. Elle se décomposera en 5 ou 6 étapes (sphère de particules, gaz en rotation, aplatissement du nuage, accrétion, de plus en plus gros).

Les deux vues évolueront en parallèle à chaque étape. Chaque étape sera accompagnée de commentaires explicatifs dans la zone de texte.

On passera d’une étape à l’autre par les boutons .

E - Terre accessible

Compte-tenu du fait que le script de ce module n’a aboutit que très récemment, le scénario n’est pas complètement rédigé et sera inséré plus tard.

F- Chimie de la Terre

1^ère page

Une page d’introduction contiendra des liens vers les différentes pages du module.

2^ère page

3^ème page

Voici ce que voit l’utilisateur quand il ouvre la page suivante :

Voici l’ensemble de la page déroulante :

Explication et remarques :

Commentaires propres à la photo de gauche

Reprendre les photos développées dans l'ancien site VCT (dans simulateur, test volcanisme). Photo d'un volcan en éruption.

VOIR EXPLICATIONS PAGE SUIVANTE

Pour un approfondissement sur les notions de chimie :

http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl (à voir pour ? ? ? ? ? ? ?)

Classification périodiques des éléments :

En 1869, un chimiste russe, Dimitri Mendeleiev (contacter Vincent Deparis pour un éventuel approfondissement historique) eut l'idée de classer les éléments chimiques dans un tableau, dans l'ordre de leur masse atomique. Il les regroupe en lignes et en colonnes selon leur propriétés chimiques et physiques. Depuis la table a évolué, et le classement se fait par numéro atomique. Cette classification permet de distinguer un certain nombre de familles d'éléments qui ont des propriétés physico-chimiques similaires.

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Schéma atome +protons+neutrons

Schéma atome +orbitales

ZOOM +

Zoom : permet la succession de 5 photos volcan puis coulée de lave puis lame mince de basalte puis réseau minéralogique (2-3 photos, 2-3 minéraux différents) c’est la fonction d’un bouton photo suivante On pourra penser à un effet de cadrage ou de cible , libre au créateur. Un bouton ZOOM – apparaîtra dès que l’utilisateur aura fait un ZOOM +.

Les commentaires eux aussi s’adapteront aux photos.

Animation : PHOTOS DU VOLCANISME

Zoom 1 : Photo d'une coulée de lave.

Zoom 2 : Photo d'un échantillon macroscopique de basalte

Zoom 3 : Photo de la lame mince du basalte. Le passage de la souris sur les différentes parties de la lame mince permet à l'utilisateur de voir le nom de la phase minérale (Feldspath plagioclase-clinopyroxène-olivine) avec sa formule structurale (Olivine : (Fe, Mg)2SiO4 - Plagioclase: Na[Si3AlO8] - Pyroxène : (Mg,Fe)SiO3). Lorsque le pointeur est sur la matrice, indiquer simplement verre volcanique.

Zoom 4 : A proposer sur 3 minéraux (olivine, plagioclase, pyroxène) à l'intérieur du zoom 3. L'utilisateur arrive sur le réseau cristallin de ce minéral (on met en évidence l'importance de la silice et de l'oxygène) (cf 'Mineralogie' de Sébastien dans la page transition de phase, le programme Java pour montrer les structures cristallographiques, le plagioclase sera un bon exemple. Les roches volcaniques montrent la prédominance des minéraux silicatés avec une base commune : la silice (Si) et de l'oxygène (O).

Zoom 5 : Passage au niveau d'un oxygène du réseau cristallin : définition d'un élément.

SUITE :

Liens « d’action»

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Retfhid

Explication du tableau périodique :

Classification par famille : lorsque l'utilisateur passe sa souris sur un élément, l'ensemble des éléments de la même famille s'affichent dans la même couleur (1 couleur par famille). A droite, une explication propre à la famille s’affiche.

Texte : Les familles chimiques regroupent des éléments qui possèdent les mêmes caractéristiques chimiques : les Alcalins (Li, Na, K, Rb Cs), les Alcalino-terreux (Be, Mg, Ca, Sr, Ba), les éléments de la famille du Titane (Ti, Zr, Hf), les Halogènes (F, Cl, Br, I), les Gaz Rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe), les Lanthanides ou Terres Rares, et enfin les Actinides, qui sont les éléments les plus lourds.

Classification par affinité : lorsque l'utilisateur passe sa souris sur un élément, l'ensemble des éléments de la même affinité s'affiche dans la même couleur. A droite, une explication du type d’affinité est mise, ainsi qu’un schéma (noyau, manteau ou atmosphère), représentatif de leur groupe.

Texte : Les éléments chimiques ont des affinités différentes selon certains minéraux. On peut distinguer de manière générale les éléments lithophiles (Na, K, Si, Al, Ti, Mg, Ca) qui se concentrent préférentiellement dans la croûte et dans le manteau terrestre. Les éléments sidérophiles (Fe, Co, Ni, Pt, Re, Os) ont une affinité pour le fer, ils caractérisent le noyau. On distingue également les éléments calcophiles (Cu, Ag, Zn, Pb, S), ayant une affinité pour les sulfures ; puis les atmophiles (O, N, H, gaz rares), présents en grande majorité dans l'atmosphère.

Classification par abondance : un histogramme des abondances en relief à droite

Texte : Les éléments majeurs (Si, Ti, Al, Cr, Fe, Mn, Mg, Ni, Ca, Na, K, P, H, C, O) constituent les principaux minéraux, les principaux silicates. Les éléments en traces (Ba, Rb, Sr, Pb, Th, U, Nb, Ta, REE), dont les concentrations sont inférieures à 0.1% soit 1000 Parties Par Million ou ppm), ils se substituent à certains éléments majeurs dans les sites cristallographiques des minéraux.

Schéma à partir de cette image :

4^ème page

Propose un lien vers le film complet s’il est prêt

Nom composant 1

Nom composant 2

Explication du modèle de TERRE :

L’utilisateur a le choix entre plusieurs composants (6 ou 7). Cela reprend le jeu crée dans le site en l’adaptant aux composant chimiques.

Il place les composants à l’intérieur des couches prédéfinies dans une coupe de la Terre.

C’est juste un jeu où l’on joue une fois (cela nous facilitera grandement la réalisation ! !). La réponse ne s’adapte pas aux choix de l’utilisateur : la solution apparaît quand l’utilisateur clique sur SOLUTION avec une fenêtre en 2D1/2.

G - La Terre, machine thermique

1^ère page :

2^ème page :

Rendu Dynamique : Lorsque qu'on passe sur certaines zones caractéristiques, une sorte de fiche signalétique de chaque zone apparaît :

Zones de rift :

Topographie : les rifts sont des montagnes sous la mer, qui domine les plaines abyssales d’environ 2000 m.

Volcanisme : passif, répartie sur de longues chaînes.

Sismicité : de surface, au niveau des failles transformantes.

Zones de subduction :

Topographie : de longues chaînes de montagnes, massive, et pouvant s’élever jusqu’à 6000 m au-dessus niveau de la mer.

Volcanisme : actif, la racine des volcans est profonde, on y observe tout type de volcanisme selon les spécificité locales (explosifs, strombolien, etc.).

Sismicité : profonde, jusqu’à 200 km.

Point chaud :

Topographie : des volcans très élevés qui dominent nettement la plaine abyssale et émergent au-dessus du niveau de la mer, apparaissent comme des points isolés sur les grandes plaques tectoniques.

Volcanisme : continu sur de longues périodes, type Hawaii, la Réunion.

Sismicité : localisée, liée à l'activité de la chambre magmatique.

3^ème page :

Ecran 3.1 :

Ecran 3.2 :

4^ème page :

Ecran 4.1 :

N.B. : voici un exemple de schéma qui pourrait apparaître ici pour illustrer ces deux notions. Il est en format png, donc modifiable.

Ecran 4.2 :

Ecran 4.3 :

Animation La convection terrestre

A gauche, coupe de Terre, où on visualise la géométrie de la convection dans le manteau et dans le noyau. La partie droite de la page invite l'utilisateur à cliquer sur une couche. En fonction de la couche désignée apparaît un calque avec le texte suivant, accompagné de la courbe de température qui se grise selon la partie sélectionnée, de la même façon que dans le module sismo :

- La croûte : elle est la couche limite thermique supérieure de la convection mantellique. On y observe un gradient thermique constant.

- Le manteau : L'ensemble du manteau est affecté de mouvements de convection qui permettent de transporter la chaleur de la frontière noyau-manteau à la surface. Ces mouvements de convection internes constituent le moteur du mouvement des plaques en surface. Les mouvements y sont de l'ordre de quelques centimètres par an.

- Le noyau : Le noyau liquide de la Terre est lui aussi le siège de mouvements de matière. Ceux-ci sont plus rapides que dans le manteau (les vitesses sont de l'ordre de quelques kilomètres par an) et ont pour conséquence la génération du champ magnétique de la Terre.

5ème page :

Ecran 5.1 :