Astronomie

L'orbite de la Terre autour du Soleil et sa position dans la Galaxie

L'orbite de la Terre autour du Soleil et sa position dans la Galaxie

Compte tenu de l'orbite de la Terre autour du Soleil et de la position du Soleil dans la Galaxie, à quelle saison sommes-nous (la Terre) plus proches du centre galactique ?


La source radio Sgr A* est à RA 17h46m Dec -29°, soit environ 6° au sud de l'écliptique à la longitude 267°. Le Soleil apparaît le plus près de cette position, longitude écliptique 87°, environ trois jours avant le solstice de juin. À cette époque de l'année, la partie la plus brillante de la Voie lactée est la plus élevée dans le ciel vers minuit solaire local.

Cependant, la distance d'ici à Sgr A* est d'environ 7,9 kpc ou 1,6 milliard d'au. La Terre n'est qu'infiniment plus proche du centre galactique en juin qu'en décembre.


Comment la Terre tourne-t-elle autour du Soleil ?

Comment la Terre se déplace-t-elle dans le système solaire et quelles sont les causes des saisons ? Notre guide de l'orbite Terre-Soleil.

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Publié : 6 août 2020 à 8h15

On nous a tous dit que la Terre tournait autour du Soleil. Notre étoile, bien sûr, a une emprise gravitationnelle sur toutes les planètes du système solaire, les planètes les plus proches voyageant en orbite autour d'elle plus rapidement que celles plus éloignées.

Sur Terre, nous sommes assez proches du Soleil, à une distance d'environ 150 millions de km (93 millions de miles). L'orbite de la Terre autour du Soleil prend 940 millions de km et 365,24 jours, ou ce que nous appelons un an.

Au cours de cette période, la Terre a atteint une vitesse de 108 000 km/h (67 000 mph) lors de son voyage autour du Soleil.

Si vous imaginez une traînée de vapeur laissée par la Terre en orbite, après un an, la Terre se retrouverait et terminerait la traînée, formant ainsi un cercle légèrement écrasé (une ellipse) autour du Soleil.

C'est la ligne imaginaire que nous appelons l'écliptique et de notre point de vue sur Terre, nous trouverions toujours le Soleil et les autres planètes quelque part le long de ce chemin, ou à proximité.


Période de l'orbite du Soleil autour de la Galaxie (année cosmique)

Le soleil fait partie des centaines de milliards d'étoiles de notre galaxie, la Voie lactée. La galaxie est composée de milieu interstellaire gazeux, neutre ou ionisé, parfois concentré en nuages ​​de gaz denses constitués de molécules d'atomes, et de poussières. Toute la matière - gaz, poussière et étoiles - tourne autour d'un axe central perpendiculaire au plan galactique. La force centrifuge provoquée par la rotation équilibre la force gravitationnelle, qui attire toute la matière vers le centre.

La masse est située dans le cercle de l'orbite du Soleil à travers la galaxie est d'environ 100 milliards de fois la masse du Soleil. Parce que le Soleil a une masse à peu près moyenne, les astronomes ont conclu que la galaxie contient environ 100 milliards d'étoiles dans son disque.

Toutes les étoiles de la galaxie tournent autour d'un centre galactique mais pas avec la même période. Les étoiles au centre ont une période plus courte que celles plus éloignées. Le Soleil est situé dans la partie externe de la galaxie. La vitesse du système solaire due à la rotation galactique est d'environ 220 km/s. Le disque d'étoiles de la Voie lactée fait environ 100 000 années-lumière de diamètre et le soleil est situé à environ 30 000 années-lumière du centre de la galaxie. Sur la base d'une distance de 30 000 années-lumière et d'une vitesse de 220 km/s, l'orbite du Soleil autour du centre de la Voie lactée une fois tous les 225 millions d'années. La période de temps est appelée une année cosmique. Le Soleil a fait le tour de la galaxie plus de 20 fois au cours de sa durée de vie de 5 milliards d'années. Les mouvements de la période sont étudiés en mesurant les positions des raies dans les spectres des galaxies.


Bonne fête du périhélie 2020 ! La Terre est la plus proche du Soleil aujourd'hui

Gardez à l'esprit que l'axe incliné de la Terre crée les saisons, et non sa distance au soleil.

La planète Terre a sa rencontre annuelle rapprochée du genre stellaire ce week-end.

Il n'y a rien d'inhabituel à ce que la planète soit un peu plus proche du soleil, c'est un phénomène normal qui se produit vers le début de l'année civile. La Terre se déplace sur une orbite elliptique, de sorte que sa distance au soleil change tout au long de son voyage de 365,25 jours. (Remarque : les quarts de jour déclenchent une année bissextile tous les quatre ans.)

La Terre atteint le périhélie – le terme désignant son approche la plus proche du soleil – dimanche (5 janvier) à 02h48 HNE (0748 GMT), selon EarthSky.org. Pour ceux qui vivent sur la côte ouest des États-Unis, le moment se produit le 4 janvier à 23 h 48. TVP. Six mois plus tard, le 4 juillet, la Terre atteindra l'aphélie, son point le plus éloigné du soleil.

Au moment du périhélie, la Terre est à environ 91 398 199 milles (147 091 144 kilomètres) du soleil. En moyenne, Distance de la Terre au soleil est de 92 955 807 milles (149 597 870 km). Lorsque notre planète atteindra l'aphélie en juillet, elle sera à 94 507 635 miles (152 095 295 km).

La Terre ne semble pas plus chaude pour l'hémisphère nord lorsque le périhélie se produit. C'est parce que l'ellipse dans laquelle notre planète orbite n'est pas extrême, mais presque circulaire. La cause des changements saisonniers est l'inclinaison de l'axe de la planète. Le périhélie et l'aphélie ne causent pas les saisons, mais ils affectent la durée des saisons.

C'est quelque chose comme ce que la Terre éprouve à cette période de l'année. L'approche rapprochée de la planète au soleil l'amène à voyager un peu plus vite. Le voyage plus rapide signifie une courte durée pour l'hiver dans l'hémisphère nord et l'été dans l'hémisphère sud, selon EarthSky.org. Ainsi, les hivers dans l'hémisphère nord sont environ cinq jours plus courts que l'été, et les étés dans l'hémisphère sud sont cinq jours plus courts que l'hiver.

Mais encore une fois, les saisons sont contrôlées par l'axe incliné de la Terre, et non par sa distance au soleil.


L'observatoire spatial Gaia révèle que l'orbite de la Voie lactée de 230 millions d'années de notre système solaire s'accélère

“Gaia mesure les distances de centaines de millions d'objets à plusieurs milliers d'années-lumière, avec une précision équivalente à la mesure de l'épaisseur des cheveux à une distance de plus de 2000 kilomètres. « Ces données sont l'un des piliers de l'astrophysique, nous permettant d'analyser de manière médico-légale notre voisinage stellaire et de répondre à des questions cruciales sur l'origine et l'avenir de notre galaxie de la Voie lactée », déclare Floor van Leeuwen de l'Institut d'astronomie du L'Université de Cambridge, à propos du catalogue le plus détaillé jamais réalisé des étoiles dans une vaste partie de notre galaxie de la Voie lactée - la troisième publication de données préliminaires de l'observatoire spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne lancé en 2013 fournit des données pour un peu plus de 1,8 milliard de sources . Les premiers résultats incluent la première mesure optique de l'accélération de l'orbite du système solaire à travers la Voie lactée.

Le balayage de Gaia comprend de superbes premières images des données Gaia présentées ci-dessus des galaxies satellites de la Voie lactée : le Grand Nuage de Magellan ou LMC (à gauche) et le Petit Nuage de Magellan (SMC) reliés par un long de 75 000 années-lumière pont d'étoiles. Les deux nuages ​​ont été facilement visibles pour les observateurs nocturnes du sud depuis la préhistoire. Ferdinand Magellan a aperçu le LMC lors de son voyage en 1519 et l'a fait connaître en Occident.

Gaia opère en orbite autour du point dit de Lagrange 2 (L2), situé à 1,5 million de kilomètres derrière la Terre dans la direction opposée au Soleil. À L2, les forces gravitationnelles entre la Terre et le Soleil sont équilibrées, de sorte que le vaisseau spatial reste dans une position stable, permettant des vues à long terme essentiellement dégagées du ciel.

La méthode de parallaxe

L'objectif principal de Gaia, rapporte la Royal Astronomical Society, est de mesurer les distances stellaires à l'aide de la méthode de la parallaxe. Dans ce cas, les astronomes utilisent l'observatoire pour balayer le ciel en continu, mesurant le changement apparent de la position des étoiles au fil du temps, résultant du mouvement de la Terre autour du Soleil.

Sachant ce petit décalage dans les positions des étoiles permet de calculer leurs distances. Sur Terre, cela est rendu plus difficile par le flou de l'atmosphère terrestre, mais dans l'espace, les mesures ne sont limitées que par l'optique du télescope.

Deux milliards d'étoiles

Deux versions précédentes incluaient les positions de 1,6 milliard d'étoiles. Cette version porte le total à un peu moins de 2 milliards d'étoiles, dont les positions sont nettement plus précises que dans les données précédentes. Gaia suit également l'évolution de la luminosité et des positions des étoiles au fil du temps à travers la ligne de mire (leur soi-disant mouvement propre), et en divisant leur lumière en spectres, mesure à quelle vitesse elles se rapprochent ou s'éloignent du Soleil et évalue leur composition chimique.

Confirme l'accélération de l'orbite du système solaire

Les nouvelles données incluent des mesures exceptionnellement précises des 300 000 étoiles situées dans les 326 années-lumière les plus proches du Soleil. Les chercheurs utilisent ces données pour prédire comment le fond des étoiles changera au cours des 1,6 million d'années à venir. Ils confirment également que le système solaire accélère doucement sur son orbite circulaire autour de la Galaxie. En un an, le Soleil accélère vers le centre de la Galaxie de 7 mm par seconde, alors que sa vitesse sur son orbite est d'environ 230 kilomètres par seconde.

Les données de Gaia déconstruisent en outre les deux plus grandes galaxies compagnes de la Voie lactée, les petits et les grands nuages ​​de Magellan, permettant aux chercheurs de voir leurs différentes populations stellaires. Une visualisation spectaculaire en haut de la page montre ces sous-ensembles et le pont d'étoiles entre les deux systèmes.

Gaia continuera à collecter des données jusqu'en 2022 au moins, avec une extension possible de la mission jusqu'en 2025. Les données finales devraient donner des positions stellaires 1,9 fois plus précises que celles publiées jusqu'à présent, et des mouvements appropriés plus de 7 fois plus précis, dans un catalogue de plus de 2 milliards d'objets.

Un diagramme des deux galaxies compagnes les plus importantes de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan ou LMC (à gauche) et le Petit Nuage de Magellan (SMC) réalisé à partir des données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne. Les deux galaxies sont reliées par un pont d'étoiles de 75 000 années-lumière, dont certaines s'étendent depuis la gauche du SMC.


Orbite de la Terre autour du Soleil et sa position dans la Galaxie - Astronomie

Survolez la section transversale ci-dessus pour connaître les tailles et les inclinaisons « relatives » des planètes.

ÉLÉMENTS DES ORBITES PLANÈTES MAJEURES

Orbital
Inclin-
ation
péri-
hélion
(au)
App-
hélion
(au)
Mercure 7.00° 0.307 0.467
Vénus 3.39° 0.718 0.728
Terre 0,00° 0.983 1.017
Mars 1.85° 1.381 1.666
Jupiter 1.30° 4.950 5.459
Saturne 2.49° 9.041 10.12
Uranus 0,77° 18.32 20.08
Neptune 1,77° 29.71 30.39

Un peu différent de la coupe transversale ci-dessus, celui juste en dessous—visait principalement à montrer la distance
—n'affiche pas l'inclinaison orbitale de chaque planète.

Voir la taille du Soleil de toutes les planètes nous donne une autre façon d'apprécier l'immense
échelle du système solaire !

RESTEZ EN SÉCURITÉ ! Ce n'est jamais
en toute sécurité pour regarder directement le vrai soleil à l'œil nu ! De plus, le regarder, même un instant, à travers un télescope, des jumelles, un appareil photo ou un instrument similaire sans protection adéquate peut entraîner une cécité permanente ! NE JAMAIS LE FAIRE ! Pour savoir comment observer le Soleil en toute sécurité, consultez votre planétarium ou observatoire local.

L'IMPORTANCE DE
LE SYSTÈME SOLAIRE

La plupart des gens sont surpris lorsqu'ils voient les distances du système solaire affichées comme elles sont au-dessus de leurs échelles relatives correctes. Le fait que les planètes intérieures constituent une si petite partie du système solaire est une révélation particulière pour beaucoup.

En réalisant cela, il est plus facile d'apprécier les merveilleuses réalisations de l'envoi de vaisseaux spatiaux vers d'autres planètes, en particulier les planètes extérieures et au-delà. Juno (ci-dessus) n'est que l'un des nombreux engins spatiaux qui ont visité la puissante planète Jupiter ! New Horizons a survolé la planète naine Pluton, qui est si loin qu'elle n'a pas pu être incluse dans les coupes ci-dessus ! Et le vaisseau spatial Voyager a depuis longtemps quitté le royaume des grandes planètes !

En vous aventurant plus loin sur cette page et en explorant plus loin dans l'espace lointain, vous vous rendrez compte que même la lointaine Pluton - autrefois considérée comme la limite extérieure du système solaire - ne peut plus être considérée comme telle ! Non, notre système solaire est bien plus vaste que cela !

PLACE ET ORIENTATION DU SYSTÈME SOLAIRE DANS LA GALAXIE

L'écliptique, le plan orbital de la Terre, est souvent considéré comme le plan de notre système solaire. Il est fortement incliné par rapport au plan de la Galaxie, qui s'étend de gauche à droite dans le schéma ci-dessus.

DERNIERS & AMP ÉVÉNEMENTS À VENIR DU SYSTÈME SOLAIRE

Parce que les étoiles migrent à l'intérieur, au-dessus et au-dessous du plan galactique, notre système solaire a peut-être occupé un autre bras spiral il y a des éons !

Si vous avez pris une livre sur Terre, vous aurez pris 28 livres sur le Soleil !

Les planètes ne tournent pas vraiment autour du Soleil ! Ils (et le Soleil aussi) orbitent tous autour du centre de masse du système solaire, un point appelé barycentre du système solaire. Le barycentre se trouve en fait à l'extérieur du Soleil la plupart du temps !

Il n'y a aucune trace fiable de quelqu'un sur Terre vivant plus longtemps que le temps qu'il faut à Neptune pour terminer une orbite !

De toutes les autres planètes, c'est Vénus qui a une orbite la plus proche en taille de celle de la Terre. Et pourtant, à cause de la façon dont les planètes orbitent autour du Soleil, la planète principale qui passe plus de temps plus près de la Terre que toute autre s'avère être Mercure ! Sa distance moyenne de la Terre est bien inférieure à celle de Vénus !

En fait, non seulement Mercure est la planète la plus proche du Soleil, mais c'est aussi la planète la plus proche (en moyenne) de toutes les autres grandes planètes de notre système solaire !

Si tous les astéroïdes de la ceinture d'astéroïdes étaient rassemblés en un seul corps, il serait beaucoup plus petit que la Lune de la Terre !

On pense que le nuage d'Oort s'étend sur au moins un quart de la distance jusqu'à l'étoile la plus proche, peut-être beaucoup plus loin !

La partie sombre de l'ombre de Jupiter, son ombre, a une longueur moyenne supérieure au rayon de l'orbite de Mercure !

Près de 99% de la masse totale du système solaire est contenue dans le Soleil !

Remarque : certains liens sont repris ailleurs sur cette page et peuvent inclure un texte descriptif.

Les yeux de la NASA sur le système solaire Ce téléchargement puissant regorge de fonctionnalités impressionnantes.

Planetary Motion Simulator élargit sa fenêtre après son chargement.

Le nœud Ring-Moon Systems du Planetary Data Systems de la NASA dispose d'une suite complète d'outils pour créer des cartes et des éphémérides précis.


2014 UN217 est-elle une planète ou une comète ?

Dans les données, 2014 UN217 est apparu comme une forme floue, avec seulement une estimation approximative de sa taille, c'est pourquoi il est difficile de déterminer entre une grande comète et une petite planète naine. Mais cela pourrait bientôt changer.

"Beaucoup d'astronomes vont mettre beaucoup de télescopes sur cette chose", dit Eubanks. « Ils découvriront toutes sortes de choses en assez peu de temps. »

Si c'était une comète, ce serait l'une des plus grosses comètes jamais découvertes. Les deux plus grandes comètes à visiter au-delà de l'orbite de Saturne mesuraient toutes les deux environ 60 milles de diamètre, tandis que la plupart étaient beaucoup, beaucoup plus petites.

"Nous trouvons beaucoup de comètes sur des orbites très similaires, mais elles sont généralement beaucoup plus petites", explique Lawler. "Celui-ci est peut-être le plus gros objet sur ce type d'orbite que nous ayons jamais trouvé."

Pour qu'il s'agisse d'une comète, les astronomes attendent de voir si elle affiche la queue familière d'une comète, qui est produite lorsque la matière glacée de la surface de la comète est vaporisée à partir du rayonnement solaire.

D'un autre côté, il pourrait s'agir d'une planète naine du nuage d'Oort.

Le nuage d'Oort est un nuage théorique de petits objets glacés qui entourent le Soleil à une distance pouvant atteindre 3,2 années-lumière. Si l'objet se trouve effectivement à 14 000 UA, cela placerait sa distance la plus éloignée du Soleil à 0,22 années-lumière.


Tourne sur son axe

La Terre est une sphère qui tourne, sur son axe, passant par les pôles Nord et Sud. La rotation se fait dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, en regardant le pôle Nord.

Le temps qu'il faut à la Terre pour effectuer une rotation complète est d'environ 24 heures (exactement 23,934 heures). Cette rotation se traduit par le jour lorsqu'une zone fait face au soleil et la nuit lorsqu'une zone est opposée au soleil.

La Terre tourne sur son axe

Puisque nous sommes sur Terre, nous ne sentons pas sa rotation, mais nous en faisons l'expérience en observant le mouvement relatif du Soleil. C'est similaire à ce que vous ressentez lorsque vous êtes assis dans une automobile en mouvement et que vous voyez les environs passer.


Le système Soleil-Terre-Lune

La Lune orbite autour de la Terre, ce qui modifie les positions relatives du Soleil, de la Terre et de la Lune. Cela provoque les phases de la Lune.

La face de la Lune qui fait face au Soleil est toujours éclairée, mais pas toujours visible pour nous. Lorsque la Lune est directement entre nous et le Soleil, nous voyons son côté ombragé et appelons cette vue la phase de "Nouvelle Lune". Lorsque la Terre est directement entre la Lune et le Soleil, nous voyons le côté éclairé de la Lune et appelons cela la phase "Pleine Lune".

Notez que dans le diagramme ci-dessus, il y a une ligne blanche coupant la Lune en deux, indiquant la moitié de la Lune qui peut être vue depuis la Terre.

Lorsque la face éclairée de la Lune apparaît à peine sur Terre, la partie éclairée de la Lune prend la forme d'un mince croissant. Au fur et à mesure que la partie éclairée augmente, nous disons que la phase est "en croissance" et lorsque la partie éclairée diminue, nous disons que la phase est "décroissante". Juste après la Nouvelle Lune, la phase de la Lune s'appelle la phase "Croissant croissant". Les phases "First Quarter" et "Third Quarter" correspondent en fait au moment où la moitié de la Lune semble être éclairée, à notre avis. Lorsque nous voyons plus de la moitié de la surface éclairée de la lune, nous l'appelons une phase "gibbeuse". La phase gibbeuse croissante précède la pleine lune et la phase gibbeuse décroissante vient après la pleine lune.

Les lunaisons sont des périodes d'orbite de la lune terrestre. Une lunaison dure environ 29,5 jours terrestres. Cette animation a été compilée à partir d'images prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA alors qu'il tournait autour de la Lune. Il montre les variations les plus subtiles qui ont lieu au cours d'une lunaison.

La Lune tourne une fois sur son axe à chaque fois qu'elle termine une orbite. Comme vous pouvez le voir, la Lune semble osciller d'avant en arrière sur son axe. En effet, l'axe de rotation de la Lune est incliné par rapport à son plan orbital. Cela provoque un effet très semblable aux saisons sur Terre. Parfois, le pôle Nord de la Lune est incliné vers la Terre, et parfois loin de la Terre.

La Lune semble également changer de taille dans le ciel. C'est parce que parfois la Lune est plus proche de la Terre qu'elle ne l'est à d'autres moments. Son orbite est elliptique, pas un cercle parfait.

L'orbite étant elliptique, la Lune se déplace plus rapidement lorsqu'elle est plus proche de la Terre et plus lentement lorsqu'elle est plus éloignée. Cela provoque une oscillation appelée libration, ce qui fait que la Lune semble se balancer légèrement d'un côté à l'autre.

Nous étudierons de plus près les effets d'une orbite elliptique lorsque nous aborderons les lois de Kepler dans la section Développement historique.

Veuillez suivre le didacticiel des phases de la lune pour mieux comprendre les relations impliquées avec le système Soleil-Terre-Lune.

Dans le diagramme ci-dessus, considérez que la Terre tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre alors que la Lune est en orbite, également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'heure de la journée est définie par la position du Soleil dans le ciel. En comparant ce diagramme avec le diagramme montrant les phases de la Lune, vous pouvez voir que la seule fois où le Premier Quartier de Lune peut être directement au-dessus de vous est à 18 heures.


Pourquoi les planètes se déplacent plus vite quand elles sont plus proches du soleil ?

Mais savez-vous que les planètes se déplacent plus rapidement lorsqu'elles sont plus proches du soleil ?
Comme nous savons que toutes les planètes tournent autour du soleil sur une orbite elliptique. Donc, dans tout ce chemin elliptique, il y a un point qui est le plus éloigné de notre soleil qui est appelé aphélie et le point qui est le plus proche de notre soleil qui est appelé périhélie.

Maintenant, lorsque la planète traverse l'aphélie, à ce moment-là, la planète se déplace à la vitesse la plus lente et lorsque la planète traverse le périhélie, à ce moment-là, les planètes se déplacent à la vitesse la plus rapide.

Mais encore la question est POURQUOI ? Pourquoi cela se produit-il ?

Pour cela, nous devons comprendre le concept de mouvement planétaire de Kepler.

• L'orbite d'une planète est une ellipse avec le soleil à l'un des foyers.

• La ligne joignant la planète et le soleil balaie des zones égales dans des intervalles de temps égaux.

À l'un des foyers, nous devons considérer la position du soleil.

Voyons d'abord quelle distance cette planète couvrira en 45 jours.

Lorsque la planète traverse l'aphélie, elle couvre moins de distance (A) mais lorsque la planète traverse le périhélie, elle couvre plus de distance (B).

Comme nous l'observons sur cette image

Distance parcourue au périhélie > distance parcourue à l'aphélie

Parce que la planète se déplace plus rapidement lorsqu'elle traverse le périhélie, la distance sera donc plus grande à ce stade.

Mais pourquoi toutes les planètes changent de vitesse lorsqu'elles traversent l'aphélie ou le périhélie.

Considérons la planète X à l'aphélie.

Comme nous avons observé la planète sur cette image, l'énergie potentielle sera plus grande en raison de la plus grande distance du soleil.

Mais lorsque la planète se dirigera vers le périhélie, son énergie potentielle continuera à diminuer.

Désormais, lorsque la planète traversera l'aphélie avec plus d'énergie potentielle et moins d'énergie cinétique (ce qui signifie que la vitesse diminuera également), la vitesse de cette planète sera la plus lente.

Mais lorsque la planète traverse le périhélie avec une énergie potentielle faible et plus d'énergie cinétique (ce qui signifie que la vitesse augmentera également), la vitesse de cette planète sera plus rapide.


Voir la vidéo: Astronomie - Lorbite de la Terre autour du Soleil (Septembre 2021).