Question d'origine :
Bonjour
j'aimerai connaitre le rapport entre la vitesse de rotation de la terre et son obliquité. et en particulier qu'elle serai sa vitesse si nous arrivions à une obliquité nulle. et donc qu'elle serai d'une rotation terrestre ?(toujours 24h ? )
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 21/07/2017 à 12h41
Bonjour,
Il nous apparaît difficile de répondre précisément à votre demande de calcul car cela dépasse notre niveau de compétences, mais nous allons tenter de vous fournir des pistes de réflexions.
Calculer la vitesse de rotation de la terre s’avère être une opération très complexe tant il y a de paramètres à prendre en considération !
La Terre tourne sur elle-même autour d'un axe, sa vitesse de rotation n'est pas régulière. De nombreux phénomènes tendent à ralentir cette vitesse de rotation : depuis le noyau métallique jusqu'à l'atmosphère, chaque couche tourne de façon irrégulière, imposant son rythme aux autres.
Le manteau terrestre, lui subit les forces gravitationnelles de la Lune dont les effets de marée ralentissent régulièrement et depuis des milliards d'année notre rotation. C'est l'ensemble de la Terre qui subit les aléas des forces gravitationnelles du système solaire, planètes et Soleil compris.
La dérive des continents, les courants marins, les phénomènes météorologiques, les séismes peuvent modifier de quelques microsecondes la période de rotation de la Terre, soit en l'accélérant soit en la ralentissant…
Tous les mouvements de la Terre sont irréguliers et varient en permanence dans le temps, de nombreux évènements cosmiques et locaux modifient la vitesse de rotation de la Terre. Comme la Terre n'est pas rigoureusement un solide massif indéformable, le concept de vitesse de rotation angulaire doit être soigneusement défini, puis mesuré.
C'est l' International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) qui met en ligne toutes ces données.
On sait qu'une augmentation de l'obliquité :
- atténue les contrastes géographiques entre les zones de latitudes différentes puisque davantage de rayonnement est reçu au pôle et moins à l'équateur.
- augmente les contrastes saisonniers puisqu'elle augmente la différence des durées des jours et des nuits.
La Terre possède une obliquité de 23°, responsable des saisons que nous connaissons. Cette obliquité est en réalité stabilisée par la Lune. En effet, l'obliquité des planètes telluriques est chaotique, c'est-à-dire fortement dépendante des conditions initiales, et imprévisible sur le long terme. Pour la Terre, sa valeur ne peut varier que d'environ 1° autour de sa valeur actuelle grâce à la présence de la Lune. Ces variations de l'obliquité sont cependant l’une des causes dynamiques des grandes ères climatiques de l'histoire de la planète. Si l'obliquité change, même d'un degré, l'orientation de la Terre par rapport au Soleil est modifiée. Par conséquent, l'ensoleillement varie, et le climat également.
Une simulation numérique montre que dans un scénario catastrophique où la Lune disparaîtrait, l'obliquité de la Terre se mettrait à varier de façon très importante, allant de 15 à 30° sur 200 millions d'années. Les conséquences pour le climat terrestre seraient bien entendu désastreuses. La Lune stabilise donc l'orientation de l'axe de la Terre.
L'écliptique est le plan dans lequel la Terre se déplace autour du soleil. L'axe de rotation de la Terre sur elle-même, mouvement qui donne les jours et les nuits, n'est pas perpendiculaire à ce plan mais oblique. Cette obliquité, caractérisée entre la perpendiculaire au plan de l'écliptique et l'axe de rotation terrestre (actuellement 23°27'), produit les saisons parce qu'elle engendre une inégalité variable entre les jours et les nuits.
La Terre tourne sur son axe, par rapport au Soleil, en une journée. Si l'obliquité était nulle, c'est à dire si cet axe de rotation était perpendiculaire aux rayons du Soleil, les nuits et les journées dureraient toutes 12 heures, quel que soit le jour de l'année. A l'équateur, la surface de la Terre éclairée recevrait à midi l'énergie maximale. Mais près du pôle, une surface horizontale serait très oblique par rapport aux rayons solaires et recevrait moins d'énergie.
(Sources : Climatologie et paléoclimatologie, par Alain Foucault)
Et pour aller plus loin, vous pouvez consulter :
- Un article intitulé l'obliquité de la terre
- Une vidéo sur les variations de l'obliquité par Marine Bouin.
et des documents
- La terre ne tourne pas rond : une histoire de formes et de mouvements, par Xavier Campi
- Planétologie : géologie des planètes et des satellites, par Christophe Sotin
- Les climats : processus, variabilité et risques, par Gérard Beltrando.
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