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Dans le film Seul sur Mars, le héros, Mark Watney, survit en partie grâce à ses connaissances scientifiques. L'intrigue repose elle-même sur des considérations scientifiques et l'histoire se passe dans un avenir qui semble tout proche. Quelques éléments dramatiques majeurs présents dans le roman et le film The Martian ont été testés par des calculs simples et des considérations logiques, à savoir : l'effet possible d'une tempête martienne sur le VAM (Véhicule Ascensionnel Martien), la nécessité du port d'un scaphandre, et la fabrication d'eau nécessaire aux plantations.

Explication du fractionnement isotopique du carbone (δ13C) lors de l'assimilation du CO2 atmosphérique par les plantes, différences métaboliques à l'origine de la nette distinction isotopique observée entre plante en C3, plante en C4 et plante de type CAM.

Activité solaire et champ magnétique : le phénomène des aurores polaires (boréales, australes... et joviennes).

Définition et visualisation de l'état fluide supercritique. L'eau et le CO2 supercritiques : atmosphère de Vénus, fonds océaniques proches des dorsales, métamorphisme et circulations fluides dans la croûte continentale.

Les changements d'état de l'eau à la surface de la Terre, vapeur d'eau dans l'atmosphère et cycle de l'eau sans ébullition.

Synthèse abiotique et dégagements de méthane dans un massif de serpentinite, ophiolites de Tekirova, Turquie.

Variation de la pesanteur avec l'altitude et déviation de la verticale près des montagnes : mesures, premiers modèles explicatifs et approche indirecte de l'intérieur de la Terre.

Variation de la pesanteur avec la latitude, forme de la Terre, force centrifuge et développement théoriques pour expliquer les observations.

Équilibre isostatique et compréhension, entre autres, des anomalies gravimétriques, de la subsidence, de la flexuration, de la remontée de magma dans la croûte continentale, de l'exhumation de roches métamorphiques.

Recommandations internationales pour l'écriture des quantités impliquant des fractionnements isotopiques.

Comment peser les astres à partir d'observations des phénomènes astronomiques, masse relative puis masse réelle.

Détermination de l'altitude d'une montagne par la méthode barométrique. Méthode très formatrice pour la démarche scientifique : établissement de la formule du nivellement barométrique, élaboration d'un protocole des mesures, obligation de la simultanéité des mesures, attention à la précision des instruments et à la qualité des mesures, nécessité de prendre en compte des corrections multiples.

Détermination de l'altitude d'une montagne par une méthode géodésique simplifiée. Méthode exigeante et fournissant un formidable apprentissage de la démarche scientifique : reconnaissance préalable sur le terrain, nécessité de mesures précises, de corrections multiples et de calculs trigonométriques abordables mais délicats.

Extraits de l'article fondateur de Holmes sur la convection interne comme moteur possible des mouvements continentaux.

Écoulement estival... d'eau ? (liquide ?) sur Mars..

Approche historique de la découverte de la convection mantellique et de son rôle dans la dérive des continents

Évolution historique du concept de gravité, troisième partie : Huygens, Maupertuis, Faraday, Einstein.

Évolution historique du concept de gravité, deuxième partie : Hooke, Newton, querelles entre Hooke et Newton.

Évolution historique du concept de gravité, première partie : Aristote, Copernic, Kepler, Galilée, Descartes.

Diagramme de phases de l'eau : changements d'état, ébullition, geysers, magmatisme explosif.