QCM : Formation et oxygénation de la Terre (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Par quel processus la Terre s’est-elle formée il y a environ 4,576 milliards d’années ?

Par fragmentation d’une planète plus ancienne
Par capture d’une étoile voisine
Par accrétion d’objets cosmiques
Par condensation d’une atmosphère déjà oxygénée

Par accrétion d’objets cosmiques

Explication

La Terre s’est constituée par accrétion d’objets cosmiques il y a environ 4,576 milliards d’années. La condensation d’une atmosphère oxygénée ne décrit pas le processus de formation terrestre indiqué ici.

2. Comment les collisions entre particules ont-elles contribué à la différenciation de la Terre en formation ?

Elles ont refroidi la planète et empêché la fusion, favorisant la formation d’une croûte homogène.
Elles ont dispersé les matériaux terrestres dans l’espace, avant leur rassemblement en couches concentriques.
Elles ont apporté de l’oxygène et formé directement une atmosphère stable autour d’un noyau solide.
Elles ont libéré assez d’énergie pour provoquer la fusion et le dégazage, puis la formation d’enveloppes concentriques.

Elles ont libéré assez d’énergie pour provoquer la fusion et le dégazage, puis la formation d’enveloppes concentriques.

Explication

L’énergie libérée par les collisions a entraîné la fusion et le dégazage de la planète, puis la mise en place d’enveloppes concentriques. Le refroidissement empêchant la fusion contredit le rôle énergétique attribué aux collisions.

3. Quelle combinaison caractérise l’atmosphère primitive de la Terre ?

Une forte présence de N₂, H₂O et O₂, avec peu de CO₂, ce qui la rendait oxydante
Une forte présence de N₂, H₂O et CO₂, sans O₂, ce qui la rendait réductrice
Une forte présence de H₂ et O₂, avec peu de N₂ et de CO₂, ce qui la rendait oxydante
Une forte présence de CO₂ et O₂, sans N₂ ni H₂O, ce qui la rendait réductrice

Une forte présence de N₂, H₂O et CO₂, sans O₂, ce qui la rendait réductrice

Explication

L’atmosphère primitive était riche en N₂, H₂O et CO₂, et dépourvue d’O₂, d’où son caractère réducteur. La présence d’O₂ décrirait plutôt une atmosphère oxygénée et ne correspond pas à cette composition primitive.

4. Quelle approche permet de reconstituer la composition de l’atmosphère primitive à partir des gaz présents dans les météorites ?

Observer les nuages actuels et en déduire la composition des gaz des météorites anciennes
Étudier en laboratoire les météorites chondrites qui tombent actuellement sur Terre
Mesurer les gaz émis par les volcans modernes et les assimiler à ceux des météorites
Analyser les roches sédimentaires récentes pour déterminer directement la composition des météorites

Étudier en laboratoire les météorites chondrites qui tombent actuellement sur Terre

Explication

L’étude en laboratoire des météorites chondrites et de leur composition en gaz permet de reconstituer celle de l’atmosphère primitive. Les émissions volcaniques modernes ne constituent pas l’approche fondée sur la composition des chondrites.

5. Que désigne la condensation de vapeur d’eau lors du refroidissement de la Terre primitive ?

La diffusion du dioxygène des océans vers l’atmosphère
La formation d’un océan à partir d’une partie de la vapeur d’eau atmosphérique
La libération de gaz par les collisions entre objets cosmiques
La transformation du dioxyde de carbone en roches carbonatées

La formation d’un océan à partir d’une partie de la vapeur d’eau atmosphérique

Explication

En se refroidissant rapidement, la Terre a permis à une partie de sa vapeur d’eau de se condenser, ce qui a formé un océan. La transformation du CO₂ en roches carbonatées survient après la formation de l’océan et correspond à un processus distinct.

6. À partir de quelle époque des formations marines rouges riches en fer oxydé se sont-elles formées ?

Vers 2,5 Ga
Vers 4,576 Ga
Vers 500 Ma
Vers 3,5 Ga

Vers 3,5 Ga

Explication

Ces formations marines rouges apparaissent dès environ 3,5 Ga, en lien avec l’oxydation du fer par le dioxygène produit dans les océans. Les roches continentales riches en fer oxydé apparaissent plus tard, vers 2,5 Ga.

7. Quel rôle la couche d’ozone joue-t-elle pour les êtres vivants en milieu terrestre ?

Elle empêche la condensation de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, préservant ainsi les conditions nécessaires à la vie terrestre.
Elle fournit du dioxygène aux organismes terrestres en transformant les UVB en molécules d’O₂.
Elle réfléchit les rayons infrarouges vers la surface, ce qui maintient une température favorable à la vie terrestre.
Elle absorbe les UVC et une grande partie des UVB, protégeant ainsi l’ADN des effets mutagènes de ces rayonnements.

Elle absorbe les UVC et une grande partie des UVB, protégeant ainsi l’ADN des effets mutagènes de ces rayonnements.

Explication

En absorbant les UVC et une grande partie des UVB, la couche d’ozone limite l’exposition de l’ADN à des rayonnements puissants et mutagènes. La réflexion des infrarouges concerne un effet thermique qui n’est pas le rôle protecteur attribué à l’ozone.

8. En quoi l’accrétion et les collisions énergétiques jouent-elles des rôles différents dans la formation de la Terre ?

L’accrétion libère les gaz de la planète, tandis que les collisions assemblent les objets cosmiques sans dégager d’énergie.
L’accrétion rassemble des objets cosmiques, tandis que les collisions libèrent l’énergie qui provoque la fusion et le dégazage.
L’accrétion entraîne la fusion des matériaux, tandis que les collisions condensent la vapeur d’eau en un océan primitif.
L’accrétion forme les enveloppes concentriques, tandis que les collisions refroidissent la planète et solidifient sa surface.

L’accrétion rassemble des objets cosmiques, tandis que les collisions libèrent l’énergie qui provoque la fusion et le dégazage.

Explication

L’accrétion correspond à l’assemblage d’objets cosmiques, alors que l’énergie des collisions contribue à la fusion et au dégazage de la Terre en formation. La formation des enveloppes concentriques découle de ces transformations, et non d’un refroidissement provoqué par les collisions.

9. Quelle conséquence découlait de l’absence de dioxygène dans l’atmosphère primitive ?

Elle avait un caractère réducteur, malgré la présence de diazote, d’eau et de dioxyde de carbone.
Elle empêchait la présence de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Elle avait un caractère oxydant, car le dioxyde de carbone libérait du dioxygène.
Elle favorisait la formation d’ozone, à partir de molécules de dioxygène abondantes.

Elle avait un caractère réducteur, malgré la présence de diazote, d’eau et de dioxyde de carbone.

Explication

En l’absence de dioxygène, l’atmosphère primitive riche en diazote, vapeur d’eau et dioxyde de carbone était réductrice. La présence de dioxyde de carbone ne signifie pas que l’atmosphère contenait du dioxygène libre.

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Comment la Terre s’est-elle formée ?

Par accrétion d’objets cosmiques, il y a 4 576 A.

Qu’ont provoqué les collisions entre particules lors de la formation terrestre ?

La fusion et le dégazage de la planète, puis la mise en place d’enveloppes concentriques.

Quelle était la composition en gaz de l’atmosphère primitive ?

Elle était riche en N₂, H₂O et CO₂, mais dépourvue d’O₂.

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