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Commentaire de popov

sur Quand la Terre bascule, les Inuits témoignent


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popov 13 décembre 2015 02:06
La rotation de la terre sur elle-même est un problème plus complexe qu’il ne parait.

D’abord, la terre n’est pas un solide indéformable. La force centrifuge fait en sorte que le rayon à l’équateur est un peu plus grand que celui aux pôles. Cela crée un "bourrelet" équatorial. Comme l’axe de rotation de la terre est incliné d’environ 23 degrés par rapport au plan de l’écliptique, l’attraction du soleil tire sur la terre un peu de travers, ce qui tend à modifier la direction de l’axe de rotation. Quand on applique un couple de force de ce genre à un solide en rotation, il entre en précession (ce qui assure la conservation du moment angulaire).

L’axe de rotation de la terre décrit de ce fait un cône de précession d’une période de 25760 ans environ.

Mais ce n’est pas tout. La lune tourne autour de la terre dans un plan incliné par rapport au plan de rotation de la terre autour du soleil, ce qui produit de nouveau une attraction un peu de travers sur le bourrelet équatorial.

Et puis, il y a le phénomène des marées. Quand on dit que la lune tourne autour de la terre, ce n’est pas tout-à-fait exact. En fait la terre et la lune tournent autour de leur centre de masse commun. Sur la moitié de la terre qui fait face à la lune, l’eau des océans est plus fortement attirée par la lune et forme un bourrelet. Sur la moitié opposée, c’est la force centrifuge qui entre en jeu pour former un autre bourrelet. À cette marée lunaire se superpose celle due au soleil.

À cela s’ajoute les variations saisonnière dans la distribution des glaces.

Tous ces effets perturbent la précession. Au lieu de décrire un cône parfait, l’axe de la terre fait des petits zigzags autour de cette trajectoire conique. 
C’est ce qu’on appelle la nutation. Le mouvement est périodique mais pas parfaitement sinusoïdal. On peut le décomposer en une série de sinusoïdes par une analyse de Fourier et la composante principale a une période de 18,26 ans et une amplitude de 9.2 secondes d’arc.

Mais ce n’est pas tout. Le bourrelet des marées lunaires produit une petite force tangentielle sur la lune car la terre tourne plus vite sur elle même que la lune ne tourne autour de la terre. Cet effet ralenti le mouvement de rotation de la terre et accélère la lune qui de ce fait s’éloigne de la terre. Mais rassurez-vous, elle n’ira pas bien loin, car plus elle s’éloigne, et moins les marées lunaires seront prononcées.

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