dimanche 25 janvier 2015

"Et pourtant elle tourne"

En photo, la terre est en mouvement.
Union astronomique internationale, Earth rotation (la rotation de la terre), 2003

La rotation de la Terre est un mouvement de la Terre qui peut être défini, en première approximation, comme le mouvement de rotationde la Terre sur elle-même autour de l'axe des pôles géographiques qui relie le pôle Nord au pôle Sud. Elle ne doit pas être confondue avec la révolution de la Terre, mouvement avec lequel elle se conjugue et qui peut être défini, en première approximation, comme le mouvement de translation elliptique de la Terre autour du Soleil.
La rotation de la Terre est un mouvement complexe qui peut être décrit comme la combinaison de trois mouvements : la rotation propre, mouvement circulaire autour de l'axe ; la précession, mouvement conique décrit par l'axe autour de sa position moyenne ; et la nutation,oscillation de l'axe. Le mouvement de nutation peut lui-même être décrit comme la combinaison de plusieurs nutations dont la principale, dite de Bradley, a une amplitude de 9,2 secondes d'arc et une période de 18,6 ans.
La Terre accomplit un tour sur elle-même, d'ouest en est (sens direct), par rapport au système de référence céleste (jour stellaire ou jour sidéral) en un petit peu moins de 86 164,1 secondes, soit 23 h 56 min 4,1 s.
Le temps de faire une révolution autour du Soleil (soit 31 556 925 s), la Terre fait un petit peu plus de 366,24 de ces tours (jours sidéraux) sur elle-même, soit une année sidérale. La combinaison des deux mouvements fait que le Soleil semble tourner 366,24 - 1 = 365,24 fois autour de la Terre (jours solaires de 86 400 s en moyenne) en une année.
Comme la Terre n'est pas rigoureusement un solide massif indéformable, le concept de vitesse de rotation angulaire doit être soigneusement défini par des géodésiens et des astronomes, puis mesuré. Ce service est effectué par l'IERS (International Earth Rotation Service), qui met en ligne toutes les données connues.
La vitesse de rotation oscille de manière irrégulière. Dans la période de rotation (longueur du jour), on observe principalement une variation saisonnière d'environ un millième de seconde (ms) et des changements décennaux (entre 10 et 70 ans) de l'ordre de cinq millisecondes. De plus, les actions du soleil et de la Lune sur le soulèvement de la marée produisent un couple retardateur qui induit une augmentation séculaire de la durée du jour d'environ deux millisecondes par siècle et un éloignement de la Lune de 3,84 centimètres par an (voir Rotation synchrone).
Par rapport aux étoiles, l'axe de rotation balaye en 25 800 ans un cône axé sur les pôles du plan de l'écliptique (l'axe perpendiculaire à l'orbite terrestre), dont le demi-angle angle au sommet — l'obliquité de l'écliptique — vaut environ 23°26'. À ce mouvement, la précession, se superposent de petites oscillations périodiques, les nutations, dont la principale, en 18,6 ans, a une amplitude de 20". La précession-nutation est provoquée par l'action gravitationnelle conjointe de la Lune et du Soleil sur le bourrelet équatorial de la Terre, et de ce fait, fait l'objet de modèles relativement précis, donnant la position spatiale de l'axe de rotation à la milliseconde de degré près.
L'axe de rotation oscille également dans la Terre de 1" au plus, principalement aux périodes de 430 jours et 365 jours.
Le pôle de rotation est l'intersection de l'axe de rotation avec la surface de l'hémisphère nord. À l'heure actuelle la direction du pôle dans l'espace comme dans la Terre est mesurée avec une précision de l'ordre de 0,1 milliseconde d'arc.

2 commentaires:

  1. une publication qui réapparaît… le texte est un peu long, malgré son intérêt.

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  2. Il me semble qu'en titre, j'aurais utilisé la formule attribuée à Galilée (Et pourtant elle tourne) en VO c'est à dire en italien. « E pur si muove ! » Muove nous ramène en effet encore plus à votre mot.
    A part ça, bon travail, Saad !
    N.

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