Planètes et leur habitabilité

L'objectif du cours est de remettre l'évolution de notre système Terre dans le contexte du fait planétaire en général en étudiant les autres planètes et satellites du Système Solaire ainsi que les planètes tournant autour d’autres étoiles (« les exoplanètes »). Nous planterons d’abord le décor anthropologique, épistémologique et scientifique de la planétologie. Puis nous explorerons de façon approfondie Vénus, Mars, Europe, Titan, des corps au fort potentiel exobiologique. Ceci nous conduira à définir la notion d’habitabilité des planètes à surface solide d’un point de vue physique en discutant des configurations astronomiques, des processus géologiques, climatiques, géophysiques, biologiques, etc.. Nous examinerons enfin la notion d’habitabilité au sens anthropologique en abordant la question du rapport de l’espèce humaine à son habitat, le problème de l’habitabilité terrestre future et la possible colonisation humaine du système solaire.

Partie I : contexte anthropologique, épistémologique et scientifique (3 CM + 1PP) L’être humain et les planètes, une longue histoire : - Peuples premiers : légendes, symbolisme et traditions religieuses. - Égypte antique et Babylone : calendriers, observations et éphémérides. - L’astronomie précolombienne : observation, calcul et prédiction de la position des planètes dans le ciel. - Grèce antique : penser l’Univers, modéliser le mouvement des planètes dans le ciel, proposer des principes physiques et des systèmes. - A l’aube de la révolution scientifique : une vision de l’Univers transformée, l’émergence d'une conscience sur la pluralité des mondes, nouveaux principes et techniques mathématiques pour décrire les astres. - L’avènement de la modernité : histoire des découvertes et explorations planétaires. PP : ruptures de la Modernité aux XVI - XVII siècles : cosmologique, ontologique et géographique.

Partie II : le fait planétaire dans notre système solaire (6 CM + 1PP) - Présentation générale du système solaire: le soleil notre étoile, planètes telluriques, planètes géantes et satellites, planètes naines. - Vénus : introduction générale, météorologie et climat actuels, géologie, structure interne, évolution. - Mars : introduction générale, météorologie et climat martien actuels, l’eau au présent et au passé, environnements sédimentaires primitifs. - Europe : surface, géologie, structure et océan interne, environnement spatial, composition chimique et processus. - Titan : traits caractéristiques, environnement spatial, atmosphère et climat, paysages et géologie, structure interne, questions scientifiques. PP : l’exploration in situ des environnements martiens.

Partie III : le fait planétaire autour des autres étoiles (1 CM + 1PP) - Techniques de détection et de caractérisation des exoplanètes. - Propriétés orbitales, taille, masse, densité, température, propriétés atmosphériques, intrants stellaires. - Classification. - Formation et évolution des systèmes planétaires.

Partie IV : l'habitabilité des planètes à surface solide IV-a Habitabilité physique (2 CM + 1PP) - Les définitions de l’habitabilité. - Facteurs astronomiques. - Facteurs stellaires. - Facteurs géophysiques, géologiques, climatiques et biologiques. - Evolution de notre système Terre. PP : élaboration de modèles physiques climatiques simples. Estimation de la zone habitable autour des étoiles. IV-b Habitabilité au sens anthropologique (1 CM+1PP) Anthropisation des milieux et du système solaire : - co-évolution humains-nature, - la rupture de l’anthropocène, - problématisation du rapport de l’espèce humaine à son habitat, - viabilité de l’existence et l’habitabilité des espaces sur Terre et ailleurs, - quel modèle d’habitabilité ? L’habitabilité terrestre et son devenir comme un enjeu collectif : - évolutions technologiques, - géo-ingéniérie, terraformation, - évolutions philosophiques, économiques et sociétales, - vers un nouveau récit de l’habitabilité sur Terre ? PP : sujet de libre réflexion sur les questions abordée dans cette partie. Compétences à acquérir : capacité à raisonner sur les conditions d’habilité des (exo)planètes et sur les processus évolutifs. Elaboration de modèles physiques simples des climats planétaires. Recherche de données d’exploration planétaire. Conduite d’une réflexion approfondie sur notre relation à la Planète Terre.