La mécanique céleste, est la conséquence de la loi d’attraction universelle de NEWTON dans laquelle s’inscrit notre système Solaire, et particulièrement dans le cas qui nous intéresse : Notre planète la TERRE.
La terre est impactée dans le système Solaire. Dans ce système, c’est notre étoile Le Soleil qui orchestre tous ses attributs en s’appuyant sur le principe de la gravitation. Du fait de son énorme masse, le Soleil organise le ballet de ses huit planètes et des innombrables objets qui tournent autour de lui. Dans notre galaxie, sa zone d’influence gravitationnelles pourrait s’étendre jusqu’à 15402 unités astronomiques. Dans ce domaine le conditionnel reste de mise car pour l’instant nous n’avons aucune certitude de la distance exacte jusqu’où notre étoile maintiendrait son influence gravitationnelle. Rappelons au passage que l’unité astronomique symbole (UA.) est la distance moyenne de la Terre au Soleil soit : 149 597 871 Kms.
Dans ce système notre Terre évolue avec son satellite Sélèné dans le cadre des planètes internes quisont, partant du Soleil : Mercure, Vénus, Terre, Mars. Ces quatre planètes sont rocheuses, ne possèdent pas d’anneaux, sont de taille modeste la plus grande restant la terre. Ensuite se positionne, entre les planètes Mars et Jupiter la ceinture d’astéroïdes qui semble être composée de restes du système solaire en formation, qui n’ont pas pu former d’autres corps ou simplement s’accréter à un corps déjà existant empêché par les interférences gravitationnelles des grosses planètes externes parmi lesquels Jupiter, planète gazeuse gigantesque puisque représentant 318 fois la masse de la Terre et donc aussi massive que 2,5 fois toutes les autres planètes de notre système solaire regroupées.
Revenons à notre Terre et analysons les conséquences de tous les mouvements qu’elle subit.
Deux mouvements basiques révolution et rotation.
RÉVOLUTION :
Notre planète se déplace sur une orbite elliptique autour du Soleil à une vitesse naviguant entre 29,294 et 30,285 kilomètres par seconde. Cette vitesse variant en fonction de la distance de la Terre au Soleil. Lorsqu’elle se rapproche de son étoile elle accélère pour ralentir ensuite lorsqu’elle s’éloigne.
ROTATION :
Second mouvement, sa rotation sur elle-même autour de son axe NORD – SUD est de 23h56’04’’ soit une vitesse de 1674,36 km/h à l’équateur. En fait la rotation apparente du ciel ne se fait pas exactement en 24 heures ( jour administratif donc officiel ) mais comme dit plus haut, en 23 h 56 mn 04 secondes. Cette différence fait que chaque jour le ciel se décale d’Est en Ouest de 3 minutes et 56 secondes soit un approchant de 2 heures par mois sur une année. D’où l’apparition de nouvelles constellations à chaque saison.
Viennent ensuite des mouvements imposés par l’environnement céleste dans lequel évolue la Terre et qui vont avoir une répercussion évolutive sur la vie que porte la terre par le biais des changements physiques et positionnels qu’elle va subir.
PRÉCESSION DES ÉQUINOXES :
L’axe de rotation de la terre est actuellement de 23°26 ce qui explique les différentes saisons qui défilent au cours d’une année. Mais cet axe varie au cours du temps et décrit un cône en 25700 années environ, dit aussi effet toupie et ayant pour cause la non uniformité des rondeurs de la terre (Renflement à l’équateur) la partie qui est la plus près du Soleil subit une force plus grande que celle opposée. Conséquence la force résultante fait subir un lent mouvement de précession à la Terre ; Actuellement l’axe de rotation de la Terre est dirigé vers l’étoile polaire, suivant son mouvement conique dans environ 11000 ans et sera dirigé vers l’étoile Véga de la Lyre ; À noter que ce mouvement conique ne se ferme jamais.
PRÉCESSION DU PÉRIHÉLIE :
Le Périhélie étant l’instant ou la terre lors de sa révolution elliptique est au plus près du Soleil. La précession du périhélie est une force que subit la terre au moment où elle s’approche de son
étoile, force issue d’un ensemble de composantes au premier desquels se trouvent : le Soleil, la Lune du fait de sa proximité, mais aussi la présence des grosses planètes et surtout Jupiter. Tout cet ensemble, entraîne des variations à long terme des paramètres de l’orbite terrestre notamment sa vitesse de révolution ce qui, sur de très longues périodes modifie la date de l’année à laquelle la terre passera au périhélie. Les perturbations gravitationnelles, la forme et l’orientation de cette orbite bougent, les apsides se décalent lentement dans un référentiel fixe suivant un cycle d’environ 112,22 ans.
La précession du périhélie demeure pour l’instant un calcul extrêmement complexe et mal maîtrisé compte tenu du nombre et des variantes des éléments impliqués. Il n’est calculé que grâce aux lois de la relativité introduites par Albert EINSTEIN qui a démontré que l’espace temps n’est pas plat mais qu’en fonction des masses il se courbe plus ou moins. La théorie de la relativité permet donc de calculer la précession du périhélie que la mécanique Newtonienne n’expliquait pas.
LA NUTATION :
La Nutation est un balancement périodique de l’axe de rotation de la terre autour de sa rotation moyenne, qui s’éloigne et se rapproche alternativement quelque peu du plan de l’écliptique. En fait la nutation est causée par la précession du plan de l’orbite de la lune. Les différentes forces en jeu implique un mouvement d’oscillation à l’axe de la terre pouvant aller jusqu’à 17 secondes d’arc sur une période de 18,6 années.
Il faut noter que la précession et la nutation sont deux aspects d’un même phénomène dont la séparation, fondée sur la durée des périodes est tout compte fait assez arbitraire. Notons également que les effets de marée de la lune sur la Terre ralentissent sa rotation, et de fait la Lune s’éloigne de la terre de 3,8 cm par an, produisant l’allongement du jour terrestre de 23 microsecondes par an. Ces micros changements, vont sur de très longues périodes modifier fortement les paramètres orbitaux de la Terre.
VARIATION DE L’OBLIQUITÉ :
La variation de l’obliquité est en fait la variation de l’inclinaison de l’orbite terrestre par rapport à l’équateur.
L’axe de notre planète est actuellement incliné de 23°26 sur le plan de l’écliptique, nous tournons donc obliquement. Cette obliquité provoque la succession annuelle des saisons. Nous en vons déjà parlé précédemment.
Cette obliquité varie à raison de 1 minute en 125 ans soit 0,48 seconde par année. L’amplitude maximum est de 2°37 et va donc de 21°59 à 24°36 ce sur une durée de 41000 ans. Actuellement elle décroît comme dit plus haut de 0,48 seconde par an.
Ce mouvement se fait sentir sur la répartition géographique terrestre de l’énergie. Lorsque l’obliquité atteint son maximum, soit 24°36 cela provoque des hivers très froids aux latitudes moyennes.
Ce mouvement de balancier entraîne l’axe des pôles dans ses errements et va donc perturber sa trajectoire qui fera que le cercle que parcourt l’axe de la terre en environ 25700 ans sous l’impulsion de la précession des équinoxes ne se refermera jamais. Ce sera une spirale qui tantôt s’élargit, tantôt se rétrécit au gré de la houle qui affecte l’obliquité.
Ce balancement influence d’une manière très importante la climatologie de notre planète sur de très longues périodes.
L’astronome Yougoslave Milutin MILANKOVITCH a démontré que toutes ces variations sont la cause des glaciations que la terre a subies. La dernière grande glaciation a connu son maximum il y a environ 22000 ans. A ce moment là les températures étaient inférieures d’environ 6 degrés par rapport à la moyenne actuelle et l’on peut s’attendre en principe à un retour de la glace dans quelques dizaines de milliers d’années.
Rédacteur : Michel Paquet Octobre 2017
Nota : Ce texte a été rédigé avec le souci permanent de ne pas rebuter les néophytes qui n’osent pas accéder à l’astronomie de peur de rencontrer des applications mathématiques ou physiques.
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