Astronomie

L'orbite de la Lune autour du Soleil

L'orbite de la Lune autour du Soleil

La Terre tourne autour du Soleil et la Lune tourne autour de la Terre. Par curiosité, j'ai commencé à penser à l'orbite de la Lune autour du Soleil et je m'attendais (en supposant) qu'elle soit la suivante :

Mais sur Wikipedia et d'autres sites, j'ai découvert que l'orbite est en fait comme ceci :

J'ai 3 question :

  1. Quelle est la raison de cette différence entre la variation de chemin supposée et réelle?
  2. Ce chemin est-il ainsi depuis la formation de la Lune ?
  3. Les satellites naturels d'autres planètes suivent-ils également la même orbite autour du Soleil ?

Après de plus amples recherches, j'ai trouvé une explication meilleure et plus facile concernant le chemin de l'orbite sur YouTube pour les personnes intéressées, assurez-vous de la vérifier.


Quelle est la raison de cette différence entre la variation de chemin supposée et réelle?

Même votre deuxième image n'est pas correcte. Imaginez que vous zoomez sur une petite partie de l'orbite de la Lune autour du Soleil, par exemple, d'une pleine lune à l'autre, avec le Soleil dézoomé de l'image. Imaginez maintenant dessiner un segment de ligne d'une cuspide extérieure (pleine lune) à la suivante. Dans vos deux images, ce segment de ligne traverse l'extérieur de la courbe. En d'autres termes, vos deux courbes sont concaves.

Comparez cela à l'orbite de la Lune autour du Soleil. Il s'agit d'une courbe convexe. Si vous choisissez deux points sur cette courbe et tracez un segment de ligne entre eux, l'intégralité de ce segment sera sur ou à l'intérieur de la courbe. La raison pour laquelle l'orbite de la Lune autour du Soleil est convexe est que la force gravitationnelle exercée par le Soleil sur la Lune est plus de deux fois supérieure à celle exercée par la Terre sur la Lune. L'orbite serait concave si la Lune était plus proche de la Terre que 259000 km (environ 40,6 rayons terrestres). Puisque la Lune orbite à environ 385 000 km (environ 60,4 rayons terrestres), l'orbite de la Lune autour du Soleil est convexe.

Que l'orbite d'une lune autour du soleil soit non simple (première image de la question), simple/concave (deuxième image de la question) ou simple/convexe (orbite de la lune autour du soleil), les écarts par rapport à une ellipse sont tout petit. En ce qui concerne le système Terre-Lune, les écarts sont si faibles qu'à la résolution tracée (288x288 pixels), les orbites de la Terre, le barycentre Terre-Lune et la Lune autour du Soleil seront juste au-dessus d'un une autre. La raison pour laquelle les variations sont si petites (moins d'un pixel à 288x288 pixels) est due au rapport énorme de la taille de l'orbite Terre/Lune autour du Soleil par rapport à la taille de l'orbite de la Lune autour de la Terre.

Ces boucles arrière dans votre première image ne se produisent pour aucun objet en orbite autour de la Terre. Cela nécessiterait une vitesse orbitale autour de la Terre supérieure à la vitesse orbitale de la Terre autour du Soleil. La vitesse orbitale de la Terre autour du Soleil est d'environ 30 km/sec, considérablement plus que la vitesse orbitale d'un objet en orbite terrestre basse est d'environ 7,8 km/sec.

Ce chemin est-il ainsi depuis la formation de la Lune ?

Non. La Lune s'est formée à quatre ou six rayons de la Terre, bien moins que le chiffre de 40,6 rayons de la Terre cité ci-dessus. L'orbite de la Lune ressemblait initialement à votre deuxième image.

Les satellites naturels d'autres planètes suivent-ils également la même orbite autour du Soleil ?

Les planètes massives sont beaucoup plus éloignées du Soleil que la Terre et sont beaucoup plus massives que la Terre. Les orbites de la plupart des lunes de Jupiter autour du Soleil sont concaves plutôt que convexes. Seules les lunes les plus externes de Jupiter ont des orbites convexes autour du Soleil. Quelques-unes des lunes les plus intimes de Jupiter (Métis, Adrastéa, Amalthée, Thèbe, Io et Europe) présentent le mouvement rétrograde représenté dans votre première image.

En ce qui concerne les lunes dont l'orbite autour du Soleil est convexe, les distances qui correspondent à la valeur de 259000 km pour la Terre sont de 129000 km pour Mars, 24,1 millions de kilomètres pour Jupiter, 24,2 millions de kilomètres pour Saturne, 19,0 millions de kilomètres pour Uranus et 32,3 millions de kilomètres pour Neptune. Les deux lunes de Mars sont en orbite rapprochée. Cependant, les quatre planètes géantes ont des lunes dont l'orbite du demi-grand axe se situe en dehors de la limite correspondante.


Quelle est la raison de cette différence entre la variation de chemin supposée et réelle?

L'orbite d'une lune autour du soleil dépend du temps de mise en orbite autour de la planète et du temps de la planète pour orbiter autour du soleil.

Dans le cas où la lune met beaucoup de temps à orbiter autour de la planète (comme la Terre-Lune), l'orbite se tortille simplement le long du cercle.

Dans le cas où la lune a une période orbitale courte par rapport à l'année des planètes (comme Jupiter-Io), le chemin est comme vous l'avez dessiné dans la première figure.

Ce chemin est-il ainsi depuis la formation de la Lune ?

Pour le système Terre-Lune,…
Oui, il en a toujours été ainsi.

Les satellites naturels d'autres planètes suivent-ils également la même orbite autour du Soleil ?

Non.


Pas de réponse, mais je pensais que c'était une bonne tranche d'image de l'orbite de la Lune autour du soleil.

Source : http://www.wired.com/2012/12/does-the-moon-orbit-the-sun-or-the-earth/


[REMARQUE : les GIF animés sont trop volumineux pour être copiés dans cet article, mais les URL devraient fonctionner]

EDIT : les 3 GIF animés sont désormais disponibles sur youtube :

TERMINER LA MODIFICATION

http://test.bcinfo3.barrycarter.info/farmoon.gif">http://test.bcinfo3.barrycarter.info/nearmoon.gif">http://test.bcinfo3.barrycarter.info/closemoon.gif" >


Il s'agit d'une question très ancienne et qui contient déjà d'excellentes réponses, notamment un schéma à l'échelle. Je veux juste ajouter une analogie très simple qui montre à quel point les deux images de la question sont fausses (la seconde l'est moins que la première, si l'on admet le doute degré de tort). Voici comment j'ai expliqué le mouvement Lune-Soleil à des amis, et ils l'ont tout de suite compris, alors j'espère toujours que mon ajout pourra être utile.

Pensez au sport olympique du patinage de vitesse sur longue piste. Deux concurrents courent l'un à côté de l'autre à grande vitesse sur des cercles presque concentriques (fabriquons cette piste pour plus de simplicité, pas ovale comme dans le vrai sport). Étant donné que l'un des patineurs parcourt une piste un peu plus longue, les règles exigent qu'ils changent de voie à chaque tour, donc aucun des deux n'est désavantagé.


Crédit image : Wikipédia Fichier : Jan_Smeekens_(23-02-2008).jpg">


La trajectoire orbitale de la lune autour du soleil est un demi-cercle mensuel appelé cycloïde en termes géométriques.

Dessinez un cercle représentant l'orbite de la lune. C'est le cercle roulant (oublier la terre). En touchant ce cercle, dessinez un arc pour représenter la circonférence étendue du soleil. Ce sera le cercle de base.

Là où une ligne tracée entre les deux centres coupe les cercles, se trouve le point de départ de la cycloïde, appelée la nouvelle lune, qui est le point le plus proche du soleil. Au fur et à mesure que ce point du cercle roulant se déplace autour du cercle de base, il revient, après un tour, à la courbe de base. Le chemin tracé sera un demi-cercle et la distance entre les deux points sera d'un mois sur le cercle de base.


La trajectoire de la Lune autour du Soleil EST sous la forme d'une courbe épicycloïdale.

L'explication du dictionnaire de l'épicycloïde est : ─ Une courbe tracée par un point (la lune) sur la circonférence d'un cercle (l'orbite de la lune), roulant à l'extérieur d'un autre cercle (l'arc du rayon étendu du soleil)

Là où le point touche l'autre cercle est le point de la nouvelle lune, car il tourne à 360 ° pour toucher à nouveau l'autre cercle est la prochaine nouvelle lune. Le temps écoulé est d'un mois solaire.

La Lune fait partie de deux systèmes en orbite.

  1. La lune dans orbite autour de la Terre et

  2. le L'orbite de la Lune autour du Soleil

    Lorsque le cercle roulant est modifié pour s'adapter à l'orbite elliptique de la lune, la courbe s'aplatit légèrement entre la nouvelle lune et la pleine lune et à nouveau entre la pleine lune et la nouvelle lune.


Relations Terre, Lune et Soleil et mouvement de la Lune autour du Soleil.

  1. Une orbite est une trajectoire hélicoïdale modifiée à travers le système solaire. La représentation d'une orbite comme un cercle complet est incorrecte lors de la visualisation du système solaire. Lorsqu'une orbite est autour d'un corps parent (Lune/Terre ou Terre/Soleil), elle est fermée et de forme ovoïde (2 Dimension). Lorsqu'il fait partie du système solaire, il devient ouvert et une spirale sans fin (3 dimensions), sa trajectoire orbitale est toujours ovoïde.
  2. La Lune ne peut pas tourner sur son propre axe, comme le suggèrent de nombreuses publications astronomiques, car elle ne tourne pas, peut-être qu'avant, mais plus maintenant. C'est juste une goutte fixée radialement à l'axe de la Terre, se déplaçant lentement autour de la Terre une fois par mois solaire, ramenant sa position quotidiennement d'environ. 1/30ème de la circonférence orbitale. Une orbite lunaire plus 29 rotations de la Terre donne un total de 30 passages chaque mois solaire. L'orbite de la Lune touchera toujours le rayon étendu du Soleil.
  3. La Terre tourne à l'intérieur de l'orbite de la Lune env. 29 fois par mois solaire et avance sur sa propre orbite autour du Soleil env. 30 degrés chaque mois solaire donc l'orbite de la Lune avance avec la Terre.
  4. La Lune fait partie de deux systèmes.

    une. Dans sa propre orbite autour de la Terre étant son système terrestre et,

    b. L'orbite de la Lune dans son mouvement autour du Soleil étant son système solaire.

  5. Le mouvement de la Lune autour du Soleil est une courbe épicycloïdale légèrement modifiée. En construisant cette courbe, il est possible de suivre la Lune autour du Soleil.

  6. Si vous construisez l'épicycloïde et que les deux cercles se touchent (le cercle roulant comme orbite de la Lune et le cercle de base comme rayon étendu du Soleil) et appelez ce point « NM », puis déplacez le cercle roulant au 1/29e de sa circonférence le long de la base cercle alors 'NM' se sera éloigné du cercle de base mais toujours dans l'orbite de la Lune. C'est le premier point de l'épicycloïde. Faites-le encore 28 fois et 'NM' sera de retour sur le cercle de base environ 30° plus tard. Ce sont les positions des Nouvelles Lunes successives. Cela se produira environ 12 fois par an. Le rapport des deux cercles doit être d'environ 12 à 1. Des constructions épicycloïdes peuvent être trouvées sur Internet. jeudi 21 mai 2020


Voir la vidéo: Lorbite des planétes (Juillet 2021).