Astronomie

Alors que le Soleil meurt, l'orbite de la Terre change-t-elle ?

Alors que le Soleil meurt, l'orbite de la Terre change-t-elle ?


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Alors que le Soleil approche de la fin de sa vie et se développe, l'orbite de la Terre s'agrandira-t-elle à mesure qu'elle s'éloignera ou resterait-elle dans le même plan orbital et ne sortirait-elle pas ? Donc dans un futur lointain, nous aurions 512 jours au lieu de 365 jours ?

Comme la Lune se déplace à une distance de 3,8 cm par an (réf : http://curious.astro.cornell.edu/about-us/37-our-solar-system/the-moon/the-moon-and -la-terre/111-est-la-lune-s'éloignant-de-la-terre-quand-était-ce-découvert-intermédiaire), sommes-nous en train de sortir ou de rentrer vers le Soleil ou est-ce que ce n'est pas possible de travailler dehors parce qu'il n'y a rien à mesurer?


La réponse est oui. À mesure que le Soleil vieillira, il deviendra une géante rouge et le taux de perte de masse de sa surface augmentera. Cet effet augmentera (considérablement) lorsque le Soleil entrera dans la phase de branche géante asymptotique, où les pulsations thermiques entraînent un vent froid qui peut emporter un millionième de masse solaire par an, laissant finalement un noyau grillé sous la forme d'un naine blanche avec environ la moitié d'une masse solaire.

A tout moment de cette évolution, nous pouvons modéliser l'évolution de l'orbite terrestre en utilisant quelques approximations simples - que le vent du Soleil s'échappe vers l'infini, qu'une proportion négligeable est en fait accrété par la Terre et qu'il n'exerce pas non plus de couple, que le la perte de masse a lieu sur une échelle de temps beaucoup plus longue que l'orbite de la Terre et que la masse de la Terre $m$ est toujours bien inférieure à la masse dépendant du temps du Soleil $M(t)$.

Dans ce cas on considère le moment angulaire orbital de la Terre : $$ m a omega^2 simeq Gfrac{M m}{a^2},$$ où $a$ est le demi grand axe. Donc le moment cinétique $J = m a^2 omega$ est donné par $$ J^2 = m^2 a^4 frac{G M m}{m a^3} propto M a$$

Comme le moment angulaire de l'orbite terrestre est conservé, le $M(t) a(t)$ est constant et comme le Soleil perd de la masse, le demi-grand axe augmente du même facteur.

Pour en venir aux détails - lorsque le Soleil est une naine blanche d'une demi-masse solaire, le demi-grand axe sera de 2 au (en supposant que le Soleil géant ne l'ait pas tout à fait englouti - ce sera une chose proche) et la troisième loi de Kepler $ (P^2 propto a^3/M)$ peut être utilisé pour estimer une période orbitale de 4 ans.

Les effets de marée du Soleil sur l'orbite de la Terre sont tout à fait négligeables par rapport à ces effets de perte de masse.


Rob Jeffries a déjà répondu à la question, mais a omis un détail qui devrait être inclus.

La masse que le soleil perd au vent solaire fera migrer la Terre vers l'extérieur. L'augmentation de la traînée due au déplacement à travers un vent solaire plus dense ralentira la Terre et neutralisera en partie l'effet. Au début, pas de beaucoup, mais à mesure que le soleil s'étendra, la Terre se déplacera dans un milieu de plus en plus dense. Selon cet article, la traînée dans la chromosphère inférieure sera finalement suffisamment élevée pour que la planète tombe dans le soleil.


Au bas de l'orbite terrestre

[Mise à jour : Mes excuses : en raison d'une erreur de copier-coller, j'avais indiqué par erreur la distance au périhélie comme la distance moyenne de la Terre au Soleil (147 contre 149 millions de km). Pour éviter toute confusion, j'ai simplement remplacé l'erreur par la valeur correcte. Le reste de l'article est correct car il ne s'agissait pas d'une erreur mathématique mais typographique, et j'ai utilisé la bonne valeur lors de mes calculs ci-dessous.] Depuis juillet dernier, la Terre se rapproche de plus en plus du Soleil. Depuis lors, à chaque instant, notre planète s'est rapprochée de l'étoile la plus proche de l'Univers, l'approchant à plus de 1 100 kilomètres par heure, 27 500 km/jour, 800 000 km chaque mois. Mais ne paniquez pas ! Nous le faisons chaque année. Et cette partie se termine aujourd'hui de toute façon. L'orbite de la Terre autour du Soleil n'est pas un cercle parfait. C'est en fait une ellipse, donc parfois nous sommes plus près du Soleil, et parfois plus loin. Divers facteurs modifient la date et l'heure exactes chaque année - vous pouvez obtenir les chiffres sur le site de l'observatoire naval - mais l'aphélie (lorsque nous sommes le plus éloigné du Soleil) se produit en juillet et le périhélie (lorsque nous sommes le plus proche) en Janvier. Et nous sommes au périhélie maintenant ! Aujourd'hui, 3 janvier 2011, vers 19h00 GMT (14h00 heure de l'Est des États-Unis), la Terre atteint le périhélie. À ce moment-là, nous serons à environ 147 099 587 kilomètres (91 245 873 miles) du Soleil. Pour vous donner une idée de la distance, un jet voyageant à une vitesse de croisière de 800 km/h mettrait plus de 20 ans pour atteindre le Soleil. Bien sûr, puisqu'aujourd'hui est le moment où nous sommes le plus proche du Soleil cette année, chaque jour pendant les six prochains mois, nous serons un peu plus loin. Cela atteint son apogée lorsque nous sommes à l'aphélie cette année le 4 juillet, lorsque nous serons à 152 096 155 km (94 507 988 miles) du Soleil. Ce n'est pas que vous le remarquiez sans télescope, mais cela signifie que le Soleil est légèrement plus gros dans le ciel aujourd'hui qu'il ne l'est en juillet. La différence n'est que d'environ 3%, ce qui prendrait un télescope pour remarquer. Anthony Ayiomamitis, contributeur fréquent d'astrophotographes du blog de la BA, a pris ces images du Soleil au périhélie et à l'aphélie en 2005 :

Cela peut sembler un peu étrange si vous n'êtes pas habitué à la physique du mouvement orbital, mais vous pouvez considérer la Terre comme se déplaçant autour du Soleil à deux vitesses : l'une latéralement lorsqu'elle balaie son orbite, l'autre (beaucoup plus petite) vers et loin du Soleil au cours d'une année. Les deux s'additionnent pour nous donner notre orbite elliptique. La vitesse latérale (ce que les astronomes appellent tangentielle) est d'environ 30 kilomètres (18 miles) par seconde, ce qui est incroyablement rapide. Mais alors, nous parcourons une orbite qui fait près d'un milliard de kilomètres de circonférence chaque année ! La vitesse vers et loin du Soleil (ce que nous appelons la vitesse radiale parce que sa direction est le long du rayon orbital) est beaucoup plus petite qu'environ 0,3 km/sec (ce qui se traduit par les nombres que j'ai utilisés dans le premier paragraphe ci-dessus). C'est une moyenne au cours de l'année que j'ai estimée très simplement en prenant la différence entre nos distances à l'aphélie et au périhélie - presque exactement 5 millions de km (3 millions de miles) - et en divisant par le temps qu'il faut à la Terre pour se déplacer entre eux : une demi-année, soit environ 182 jours. La vitesse exacte change, car au périhélie, nous sommes plus proches du Soleil et ressentons sa gravité un peu plus fortement, donc notre vitesse autour du Soleil est un peu plus rapide qu'à l'aphélie. Ensemble, les vitesses tangentielle et radiale s'additionnent pour nous donner notre vitesse orbitale globale, qui change avec la distance du Soleil. En fait, au périhélie aujourd'hui, nous nous déplacerons autour du Soleil à 30,1 km/sec, et à l'aphélie en juillet, cela aura ralenti à environ 29,6 km/sec. C'est un changement d'environ 1,7% suffisant pour mesurer si vous avez le bon équipement, mais rien de ce que vous remarquez dans votre vie quotidienne. Cela soulève un autre point intéressant : lorsque nous sommes plus près du Soleil, nous en recevons plus de lumière - et donc d'énergie et de chaleur - que lorsque nous sommes plus éloignés. On peut aussi le calculer. La quantité d'énergie que vous recevez d'un objet diminue avec le carré de votre distance : doublez votre distance et vous n'en obtenez que 1/4 de la quantité de lumière. Allez 10 fois plus loin et cela tombe à 1/100 ou 1%. À l'aphélie, nous sommes 1,033 fois plus éloignés du Soleil, donc nous en obtenons (1,033) ^2 ou environ 1,07 fois moins de lumière et d'énergie. Vous pouvez inverser la tendance pour dire qu'aujourd'hui, nous recevons environ 7 % de soleil en plus que sur l'aphélie en juillet ! Cela peut sembler étrange aux personnes vivant au nord de l'équateur, mais les saisons sont un autre problème. Oh, et bon, encore une chose. De temps en temps, j'entends un enfant ou un parent qui me dit qu'un enseignant ou un ami affirme que si la Terre était même à quelques milliers de kilomètres plus près ou plus loin du Soleil, nous brûlerions ou gelerions. C'est clairement idiot, car au cours de six mois, la distance de la Terre au Soleil change de 5 millions de kilomètres ! Non seulement cela, mais la Terre mesure 13 000 km de diamètre et tourne une fois par jour. Cela signifie qu'à midi, vous êtes 8 000 milles plus près du Soleil qu'à minuit, et je ne vois généralement pas de gens s'enflammer puis geler dans un bloc de glace toutes les 12 heures. Donc, si jamais vous entendez cette bêtise en particulier, référez-vous-en ici. Alors voilà. Vous ne remarquerez peut-être pas que le Soleil semble légèrement plus gros, ou qu'il est plus chaud ou qu'il se déplace plus vite * que d'habitude aujourd'hui, mais c'est le cas. Donc, si vous avez une journée difficile, souvenez-vous de ceci : tout est en montée à partir d'ici. Jusqu'en juillet.

^* Par rapport aux étoiles, il se déplace plus rapidement, c'est-à-dire que si vous mesuriez sa vitesse dans le ciel au fur et à mesure qu'il se lève et se couche, le Soleil semblerait en fait se déplacer plus lentement, car lorsque vous vous tenez sur la Terre sa rotation déplace le Soleil de gauche à droite par rapport à vous (si vous êtes dans l'hémisphère nord face au sud, ou debout sur la tête en Australie face au nord) en faisant un seul circuit dans le ciel une fois par jour, tandis que la Terre est en orbite le mouvement déplace le Soleil de droite à gauche par rapport aux étoiles en faisant un circuit une fois par an, avec ce mouvement le plus rapide au périhélie, soustrayant ou ralentissant ainsi le diurne (mouvement quotidien) du Soleil de gauche à droite, de sorte que le Soleil semble se déplacer le ciel le plus lentement au périhélie. J'ai compris?


Changements mineurs dans l'orbite

Si la Terre devait se rapprocher du soleil, cela signifierait une chaleur beaucoup plus intense sur la planète. Partout dans le monde, les glaciers fondraient rapidement, provoquant une élévation du niveau de la mer et un chaos mondial. En gros, la planète serait inondée. Si la Terre s'éloignait du soleil, cependant, tous les plans d'eau de la planète gèleraient, gelant essentiellement la planète entière avec eux. De plus, la durée de chaque année serait plus longue.

Autant dire que nous sommes satisfaits de l'orbite sur laquelle nous roulons actuellement, alors la Terre ferait mieux de ne pas se faire d'idées pour s'éloigner de sa trajectoire !


Comment l'orbite d'une planète change-t-elle lorsque l'un des soleils d'un système solaire binaire commence à "mourir" ?

Étant donné un système solaire avec un soleil binaire, où l'un des soleils est sensiblement plus petit que l'autre étant donné qu'un tel système n'a qu'une seule planète avec sa lune compagne.

Le petit soleil commence à mourir. L'orbite de la planète solitaire va-t-elle s'étendre ou se contracter ? L'année de cette planète sera-t-elle plus longue ou plus courte à mesure que le soleil s'éteint ?

Les étoiles cèdent de l'énergie lorsqu'elles rayonnent (réduisant ainsi leur masse) mais acquièrent également une nouvelle masse à partir de sources environnantes, de sorte que les masses stellaires fluctuent avec le temps, et oui, elles perdent généralement de la masse avec le temps. Cependant, pourquoi associez-vous spécifiquement le fait qu'une étoile "meurt" à un changement notable de sa masse ?

Les naines blanches, les étoiles à neutrons et autres restes stellaires ont généralement des masses qui sont des fractions de la masse de l'étoile d'origine. Les naines blanches n'existent qu'après qu'une étoile de taille moyenne a perdu ses couches externes, et ce processus de perte au cours de la phase de géante asymptotique fait perdre à l'étoile une quantité substantielle de matière. La même chose peut être dite des étoiles à neutrons, où le reste est le produit d'une supernova de type II, dans laquelle une grande partie des enveloppes externes de l'étoile est soufflée vers l'extérieur.

S'il s'agit d'un système binaire, une grande partie de l'évolution dépend de la taille, de la séparation et du type des étoiles centrales.

Si les étoiles sont suffisamment proches, elles peuvent commencer à interagir à mesure que la plus grosse étoile gonfle pour devenir une géante rouge. Dans ce cas, la masse peut être transférée sur la plus petite étoile, augmentant sa luminosité et la faisant croître et évoluer plus rapidement. Pour deux étoiles semblables au Soleil, ce transfert ne peut pas conduire à une supernova, même si une fois que l'étoile initialement plus grande devient suffisamment petite, elle créera une nébuleuse planétaire et son noyau deviendra une naine blanche. Finalement (lire : « des dizaines de millions d'années plus tard »), l'étoile secondaire gonflera, créant peut-être la situation inverse - entraînant une supernova de type Ia alors que le gaz s'accumule sur la naine blanche.

Si les étoiles centrales sont plus séparées, elles n'interagiront que via le vent stellaire de la plus grande étoile. La plus petite étoile augmentera un peu de ce vent, mais généralement pas de manière significative. La masse changeante des étoiles entraînera une croissance de l'orbite de la planète et deviendra par la suite plus lente. Si la planète est largement séparée des étoiles, il est peu probable qu'elle interagisse beaucoup avec le vent


2 réponses 2

Selon E. V. Petjeva (2011), le taux de variation mesuré de la distance Terre-Soleil (unité astronomique) est de (1,2 +/- 3,2) cm/an, la valeur d'incertitude représentant 3 écarts types. En d'autres termes, tout changement est dans l'incertitude de la mesure. Elle aborde spécifiquement la valeur de Krasinsky et Brumberg. E. M. Standish a également abordé cette question.

Les mesures sont effectuées par les échos radar d'autres planètes et les signaux radio des engins spatiaux. Voir les références ci-dessous pour plus de détails.

(Notez que "l'unité astronomique" n'est techniquement pas la même que la distance Terre-Soleil, voir la référence Standish pour plus de détails, Krasinsky et les autres mesurent tous "l'unité astronomique" aussi "l'unité astronomique" a été redéfinie pour être une constante en 2012, voir la référence Nature pour plus de détails)

Ceci est inspiré par . un article de G. A. Krasinsky et V. A. Brumberg, "Augmentation séculaire de l'unité astronomique à partir de l'analyse des mouvements majeurs de la planète et de son interprétation".

Pitjeva et Pitjev (1) fournissent une explication simple du très grand changement séculaire de l'unité astronomique trouvé par Krasinsky et Brumberg :

"Dans l'article de Krasinsky et Brumberg, le changement au a été déterminé simultanément avec tous les autres paramètres, en particulier avec les éléments orbitaux des planètes et la valeur de l'unité astronomique au elle-même. Cependant, à l'heure actuelle, il est impossible de déterminer simultanément deux paramètres : la valeur de l'unité astronomique, et son changement. Dans ce cas, la corrélation entre au et son changement $dot$ atteint 98,1 %, et conduit à des valeurs incorrectes de ces deux paramètres".

Quelle est la vitesse à laquelle la distance Terre-Soleil change ?

Le premier article cité dans la réponse de DavePhD par E.V. Pitjeva est basé sur l'article arbitré de Pitjeva et Pitjev (1). Les deux articles fournissent des taux de changement de la distance Terre-Soleil (en particulier, la longueur du demi-grand axe Terre-Soleil $a$) et de la définition de 1976 de l'unité astronomique $au$ comme $egin frac a &= (1.35pm0.32)cdot10^<-14>/ ext frac> &= (8pm21)cdot10^<-12>/ exte finir$ (Remarque : ce dernier est basé sur la valeur publiée de $dot = 1,2pm 3,2$ cm/an)

La raison de la différence de près de trois ordres de grandeur entre ces deux chiffres est que l'unité astronomique n'est pas la distance entre le Soleil et la Terre. Alors que c'est ainsi que l'unité astronomique a été définie à l'origine, les deux concepts ont été effectivement séparés l'un de l'autre depuis la fin du 19ème siècle, lorsque Simon Newcomb a publié son Tables du mouvement de la Terre sur son axe et autour du Soleil. Le divorce a été officialisé en 1976 lorsque l'Unité astronomique internationale a redéfini l'unité astronomique comme étant l'unité de longueur qui a rendu la constante gravitationnelle gaussienne. k ont une valeur numérique de 0,017202098950000 lorsqu'elles sont exprimées dans le système d'unités astronomiques (l'unité de longueur est une unité astronomique, l'unité de masse est une masse solaire et l'unité de temps est 86400 secondes (un jour)).

Qui a fait cette analyse, et que trouve-t-il ? Aussi, quelles méthodes sont utilisées?

Il existe trois groupes clés :

  • L'Institut d'astronomie appliquée de l'Académie des sciences de Russie, qui produit les éphémérides des planètes et la série de la Lune (EPMxxxx) d'éphémérides (1)
  • Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui produit la série Development Ephemeris (DExxx) d'éphémérides (2), ainsi que des éphémérides pour les petits corps du système solaire et
  • L'Institut de mécanique céleste et du calcul des éphémérides de l'Observatoire de Paris (L'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, IMCCE), qui produit la série Intégration Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris (INPOPxx) des éphémérides ( 3).

Tous trois résolvent numériquement les équations du mouvement du système solaire en utilisant une expansion post-newtonienne du premier ordre étant donné un ensemble d'états à une certaine époque. Cette intégration ne correspondra bien sûr pas aux quelques centaines de milliers d'observations qui ont été recueillies au fil du temps. Tous trois utilisent des techniques de régression hautement spécialisées pour mettre à jour les états d'époque afin de minimiser d'une manière ou d'une autre les erreurs entre les estimations et les observations. Tous trois traitent avec soin des éléments étatiques hautement corrélés, ce que Krasinsky et Brumberg n'ont pas fait. Tous trois partagent des données d'observation, coopèrent parfois (articles conjoints, comités de l'AIU, . ), et parfois rivalisent ("notre technique est meilleure que la vôtre (au moins pour l'instant)").

Par exemple, le radar est-il vraiment aussi précis ?

Concernant le radar, la distance au Soleil n'a jamais été mesurée directement par radar. À moins d'être massivement protégé par des filtres, pointer un télescope de quelque sorte que ce soit directement vers le Soleil est généralement une mauvaise idée. Si elle était massivement protégée par des filtres, une antenne radio ne verrait pas le faible retour du radar. Ces mesures radar des années 1960 concernaient Mercure, Vénus et Mars. Il n'y a aucune raison impérieuse d'envoyer un ping à ces planètes maintenant que l'humanité a envoyé des satellites artificiels en orbite autour de ces planètes. L'envoi d'un satellite artificiel en orbite autour d'une planète (plutôt que de voler à ses côtés) fournit des mesures de qualité nettement supérieure à celles des pings radar.


Changement climatique : comment l'orbite changeante de la Terre a influencé le climat et la migration en provenance d'Afrique

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L'Organisation météorologique mondiale révèle l'état du climat 2019

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L'orbite se déplaçant progressivement signifiait que les étés étaient plus intenses avec des précipitations plus abondantes à certains moments de l'histoire de la Terre et plus sèches à d'autres. Le processus de changement climatique s'inscrit dans les cycles dits de Milankovitch, qui expliquent comment les mouvements orbitaux de la planète affectent le climat.

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Des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison ont maintenant analysé les changements climatiques au cours des 140 000 dernières années pour montrer comment ils ont aidé les gens à migrer hors d'Afrique.

Il y a environ 125 000 ans, l'Afrique du Nord et la péninsule arabique ont connu des moussons beaucoup plus intenses en été.

Avec l'augmentation des pluies estivales, les déserts sahariens et arabes étaient plus petits et bordés de grandes prairies.

Plus de pluie signifiait également que plus de végétation et de ressources étaient disponibles pour que les humains africains puissent prospérer.

Changement climatique : les anciens modèles climatiques ont forcé les humains à migrer d'Afrique (Image : GETTY)

Changement climatique : l'orbite de la Terre autour du Soleil se déplace sur plusieurs milliers d'années (Image : NASA)

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Dans le même temps, la Méditerranée et le Levant &ndash La Syrie, Israël, le Liban, la Jordanie et la Palestine &ndash ont subi une augmentation des précipitations en hiver.

Ces régimes climatiques inhabituels étaient le résultat de la position de la Terre par rapport au Soleil.

La planète de l'hémisphère nord était inclinée vers le Soleil beaucoup plus près en été et beaucoup plus loin en hiver.

Le professeur émérite John Kutzbach de l'Université du Wisconsin & ndash Madison a déclaré: &ldquoIt&rsquos comme une rencontre à deux mains. Il y a eu des pluies estivales plus fortes dans le Sahara et des pluies hivernales plus fortes en Méditerranée.»

À la suite des cycles de Milankovitch, ces parties du monde devraient être positionnées de la même manière vers 21 000 ans.

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Mais les cycles signifient également que le contraire était vrai tous les 10 000 ans environ.

Il y a eu des pluies estivales plus fortes dans le Sahara et des pluies hivernales plus fortes en Méditerranée

Professeur émérite John Kutzbach, Université du Wisconsin&ndashMadison

Ainsi, si l'Afrique avait connu plus de végétation et de précipitations il y a 125 000, 105 000 et 83 000 ans, les étés auraient été plus secs et moins verts il y a 105 000, 95 000 et 73 000 ans, respectivement.

L'étude a également révélé que la planète était en proie à une période glaciaire il y a entre 70 000 et 15 000 ans.

Les modèles climatiques utilisés dans l'étude ont révélé que la quantité de gaz à effet de serre en hiver était ainsi réduite.

Changement climatique : l'Afrique du Nord a été soumise à des pluies plus abondantes en été et à plus de végétation (Image : GOOGLE MAPS)

Changement climatique : les températures mondiales sont actuellement à la hausse (Image : NASA)

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La réduction des gaz à effet de serre a intensifié les tempêtes hivernales en Méditerranée mais a également entraîné un refroidissement du climat autour de l'équateur.

Le refroidissement a conduit à un climat global plus sec avec moins de couverture forestière.

Les chercheurs ont proposé que les modèles de changement climatique affectaient la quantité de végétation disponible, forçant les humains vivant en Afrique à s'installer dans de nouvelles zones avec plus d'eau et de plantes.

Aux fins de l'étude, les chercheurs ont modélisé 140 000 ans du climat terrestre et des mouvements orbitaux à l'aide du modèle de système climatique communautaire version 3 du Centre national américain de recherche atmosphérique.

L'étude est intervenue après que le professeur Kutzbach a étudié pour la première fois dans les années 1970 et 1980 comment les changements dans l'orbite terrestre peuvent affecter le climat.

Tendance

Il a dit : &ldquoMes premiers travaux m'ont préparé à y penser.&rdquo

Cependant, le chercheur a noté qu'il y a des lacunes dans le modèle qui, par exemple, ne font pas assez froid dans le sud de l'Europe pendant la période glaciaire.

Le professeur Kutzbach a déclaré : &ldquoCe n'est en aucun cas le dernier mot.

&ldquoLes résultats doivent être réexaminés avec un modèle à résolution encore plus élevée.&rdquo


La Terre a-t-elle une deuxième lune ?

De nombreuses planètes de notre système solaire ont plus d'une lune. Mars a deux lunes, Jupiter en a 67, Saturne 62, Uranus 27, Neptune 14. Ces chiffres ne cessent de changer, et vous pouvez voir un nombre relativement actuel de lunes du système solaire ici du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Il est logique que les mondes extérieurs, avec leur gravité plus forte, aient plus de lunes. Pendant ce temps, notre planète Terre n'a qu'une seule lune. N'est-ce pas ?

Les lunes sont définies comme des Terres Naturel satellites. Ils orbitent autour de la Terre. Et, en fait, bien que la Terre ait parfois plus d'une lune, certains objets que vous avez peut-être entendus appeler La deuxième lune de la Terre ne le sont pas, vraiment. Parlons d'abord de certaines non-lunes.

3753 Cruithne en 2001. L'astronome Duncan Waldron a découvert ce faible astéroïde le 10 octobre 1986, sur une plaque photographique prise avec le télescope britannique Schmidt à l'observatoire de Siding Spring en Australie. Image via Sonia Keys via Wikimedia Commons. Les orbites autour du soleil de Cruithne et de la Terre au cours d'une année (de septembre 2007 à août 2008). Plus d'informations sur cette animation ici.

Les quasi-satellites ne sont pas des secondes lunes pour la Terre. Un quasi-satellite est un objet dans un configuration co-orbitale avec la Terre (ou une autre planète). Les scientifiques diraient qu'il existe un 1:1 résonance orbitale entre la Terre et cet objet. En d'autres termes, un quasi-satellite est en orbite autour du soleil, tout comme la Terre. Son orbite autour du soleil prend exactement le même temps que l'orbite de la Terre, mais la forme de l'orbite est légèrement différente.

Le quasi-satellite le plus célèbre de notre époque et un objet que vous avez peut-être entendu appelé un deuxième lune pour la Terre – est 3753 Cruithne. Cet objet mesure cinq kilomètres et environ trois milles de large. Notez qu'il a un nom d'astéroïde. C'est parce qu'il est un astéroïde en orbite autour de notre soleil, l'un des milliers d'astéroïdes dont les orbites croisent l'orbite de la Terre. Les astronomes ont découvert Cruithne en 1986, mais ce n'est qu'en 1997 qu'ils ont découvert son orbite complexe. Ce n'est pas une deuxième lune pour la Terre, elle n'est pas en orbite autour de la Terre. Mais Cruithne est co-orbite le soleil avec Terre. Comme tous les quasi-satellites, Cruithne tourne autour du soleil une fois pour chaque orbite terrestre.

Vu de la Terre, Cruithne a ce qu'on appelle une orbite en fer à cheval. En d'autres termes, vu de la Terre, il semble en orbite autour d'un point à côté de la Terre. Plus d'informations sur les orbites en fer à cheval ici.

La gravité terrestre affecte Cruithne, de telle sorte que la Terre et cet astéroïde reviennent chaque année à peu près au même endroit en orbite l'un par rapport à l'autre. Cependant, Cruithne n'entrera pas en collision avec la Terre, car son orbite est très inclinée par rapport à la nôtre. Il entre et sort du plan de l'écliptique, ou plan de l'orbite terrestre autour du soleil.

Des orbites comme celle de Cruithne ne sont pas stables. Les modèles informatiques indiquent que Cruithne ne passera que 5 000 ans environ sur son orbite actuelle. C'est un clin d'œil à la longue échelle de temps de notre système solaire. L'astéroïde pourrait alors se déplacer en orbite réelle autour de la Terre pendant un certain temps, moment auquel il aurait être une deuxième lune – mais pas pour longtemps. Les astronomes estiment qu'après 3 000 ans en orbite autour de la Terre, Cruithne s'échapperait de nouveau en orbite autour du soleil.

Soit dit en passant, Cruithne n'est pas le seul quasi-satellite sur une orbite de résonance 1: 1 avec la Terre. Les objets 2010 SO16 et (277810) 2006 FV35, entre autres, sont également considérés comme des quasi-satellites vers la Terre.

Ces objets ne sont pas des secondes lunes pour la Terre, bien que parfois vous puissiez entendre des gens dire à tort qu'ils le sont. La Terre a-t-elle jamais eu plus d'une lune ? Étonnamment (ou pas), la réponse est oui.

Les astéroïdes capturés temporairement par la gravité terrestre ont des orbites folles autour de nous, car ils sont attirés de tous côtés par la Terre, le soleil et la lune. Crédit d'image: K. Teramuru, UH Ifa

La Terre a parfois des lunes temporaires. En mars 2012, des astronomes de l'Université Cornell ont publié le résultat d'une étude informatique, suggérant que les astéroïdes en orbite autour du soleil pourraient temporairement devenir des satellites naturels de la Terre. En fait, ont-ils dit, la Terre a généralement plus d'une lune temporaire, qu'ils ont appelées minimoons. Ces astronomes ont déclaré que les mini-lunes suivraient des chemins compliqués autour de la Terre pendant un certain temps, comme le montrent les images ci-dessus et ci-dessous. Finalement, ils se libéreraient de la gravité terrestre – pour être immédiatement repris en orbite autour du soleil, redevenant un astéroïde. Les petites lunes envisagées par ces astronomes pourraient généralement ne mesurer que quelques mètres de diamètre et pourraient orbiter autour de notre planète pendant moins d'un an avant de revenir en orbite autour du soleil sous forme d'astéroïdes.

Diagramme de l'orbite du RH120 2006 pendant une période de temps pendant laquelle il est en orbite autour de la Terre lors d'un événement temporaire de capture satellite. Image via Wikimedia Commons.

Les astronomes ont-ils détecté l'une de ces mini-lunes ? Oui. Ecrire dans le magazine Astronomie en décembre 2010, Donald Yeomans (responsable du Near-Earth Object Program Office de la NASA au Jet Propulsion Laboratory de la NASA) a décrit un objet découvert en 2006 qui semble correspondre à cette description. L'objet – maintenant désigné 2006 RH120 – est estimé à 5 mètres (environ 15 pieds) de diamètre. Yeomans a déclaré que, lorsque cet objet a été découvert sur une orbite quasi polaire autour de la Terre, on pensait d'abord qu'il s'agissait d'un booster Saturn S-IVB de troisième étage d'Apollo 12, mais il a ensuite été déterminé qu'il s'agissait d'un astéroïde. 2006 RH120 a recommencé à orbiter autour du soleil 13 mois après sa découverte, mais il devrait balayer près de la Terre et être re-capturé comme une mini-lune par la gravité terrestre plus tard au cours de ce siècle.

Bottom line: Cet astéroïde appelé 3753 Cruithne n'est pas une deuxième lune pour la Terre, mais son orbite autour du soleil est si étrange que vous entendez encore parfois des gens le dire. Pendant ce temps, les astronomes ont suggéré que la Terre capture fréquemment des astéroïdes, qui pourraient orbiter autour de notre monde pendant environ un an avant de se libérer de la gravité terrestre et de tourner à nouveau autour du soleil.


Ce que nous avons appris sur Pluton

Un an après que le vaisseau spatial New Horizons de la NASA ait examiné de près Pluton, les scientifiques en récoltent les fruits.

Et tandis que la planète s'est refroidie au cours des 900 000 dernières années environ, elle atteindra une autre super saison dans 900 000 ans lorsque l'hémisphère sud de la planète basculera vers le soleil au point exact où il oscille le plus près.

L'orbite de la Terre changera aussi un jour. Alors que l'approche la plus proche du soleil de notre planète a actuellement lieu pendant l'hiver nordique, elle s'est lentement déplacée au fil du temps. Dans environ 10 000 ans, son approche la plus proche se produira six mois plus tard, au cours de l'été nordique.

Mais étant donné l'orbite relativement circulaire de la Terre, elle n'aura jamais de supersaisons comme celles de Pluton ou les saisons extrêmes et asymétriques de Mars. Au lieu de cela, notre planète restera relativement stable – une caractéristique qui pourrait bien avoir donné naissance à la vie.


Voir la vidéo: Maailman vanhin täyspitkä romaani Genjin tarina - (Novembre 2022).