Astronomie

La rotation de la Terre ralentit-elle ou augmente-t-elle

La rotation de la Terre ralentit-elle ou augmente-t-elle

J'ai lu récemment que la Terre tourne plus vite qu'avant1. Cependant, jusqu'à présent, il est entendu que la rotation de la Terre ralentit et que pour conserver le moment angulaire, la Lune s'éloigne de la Terre. Qu'est-ce qui est vrai?

1par exemple, voir les réponses et commentaires sur Quel effet le changement climatique a-t-il sur la rotation de la Terre ? dans Earth Science SE, et l'article du Smithsonian de 2015 Le réchauffement climatique change-t-il la vitesse de rotation de la Terre ?


La rotation de la Terre ralentit, mais elle est un peu irrégulière, c'est pourquoi les secondes intercalaires ne peuvent pas être prédites à l'avance. Des secondes intercalaires négatives sont prévues, mais elles n'ont jamais été utilisées.

Vous pouvez obtenir la liste actuelle des secondes intercalaires, maintenue par l'Internet Engineering Task Force (IETF), à l'adresse https://www.ietf.org/timezones/data/leap-seconds.list

La décision d'insérer une seconde intercalaire est prise par l'International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), qui coordonne les opérations qui collectent les données réelles de rotation de la Terre. Il y a une mine d'informations sur leur site Web très complet.

Mesurer les irrégularités de la rotation de la Terre

La variabilité du vecteur rotation de la Terre par rapport au corps de la planète ou dans l'espace inertiel est causée par le couple gravitationnel exercé par la Lune, le Soleil et les planètes, les déplacements de matière dans différentes parties de la planète et d'autres mécanismes d'excitation. Les oscillations observées peuvent être interprétées en termes d'élasticité du manteau, d'aplatissement de la terre, de structure et de propriétés de la limite noyau-manteau, de rhéologie du noyau, d'eau souterraine, de variabilité océanique et de variabilité atmosphérique à des échelles de temps météorologiques ou climatiques. La compréhension du couplage entre les différentes couches de notre planète est également un aspect clé de cette recherche.

Plusieurs techniques de géodésie spatiale contribuent au suivi permanent de la rotation de la Terre par l'IERS. Pour toutes ces techniques, les applications de l'IERS ne sont qu'une partie de leur contribution à l'étude de la planète Terre et du reste de l'Univers.

Les mesures de la rotation de la Terre sont sous la forme de séries chronologiques de ce que l'on appelle les Paramètres d'Orientation de la Terre (EOP). Le temps universel (UT1), le mouvement polaire et le mouvement céleste du pôle (précession/nutation) sont déterminés par le VLBI. Les techniques de géodésie satellitaire, GPS, SLR et DORIS, déterminent le mouvement polaire et les variations rapides du temps universel.

Les programmes de géodésie satellite utilisés dans l'IERS donnent accès aux variations temporelles du champ de gravité terrestre, reflétant l'évolution de la forme de la Terre, ainsi que la redistribution des masses de la planète. Ils ont également détecté des changements dans l'emplacement du centre de masse de la Terre par rapport à la croûte. Cela permet d'étudier des phénomènes globaux tels que les redistributions de masse dans l'atmosphère, les océans et la terre solide.

Le temps universel et le mouvement polaire sont disponibles quotidiennement avec une précision de 0,5 mas [milliarcsecondes] et le mouvement des pôles célestes est disponible tous les cinq à sept jours au même niveau de précision - cette estimation de précision inclut à la fois le bruit à court terme et à long terme. Les variations infra-journalières du temps universel et du mouvement polaire sont également mesurées sur une base de campagne. Des données passées, remontant dans certains cas au XVIIe siècle, sont également disponibles.

Les séries EOP sont fournies par l'IERS dans des bulletins et sous forme de séries mises à jour en permanence (données d'orientation terrestre à long terme).

Aussi, extrait de l'article Wikipédia sur le DUT1 :

la seconde SI (telle qu'utilisée maintenant pour UTC) était déjà, lors de son adoption, un peu plus courte que la valeur actuelle de la seconde du temps solaire moyen [a].

Ainsi, même si la vitesse de rotation de la Terre était parfaitement constante, nous aurions encore besoin de secondes intercalaires pour maintenir l'UTC synchronisé avec l'heure solaire moyenne en raison de la taille de la seconde SI.


L'astronome Steve Allen gère un site Web complet sur les secondes intercalaires et des sujets connexes, par exemple l'histoire des échelles de temps.


Non, le Terre ne va pas garder filage plus vite, et voici Pourquoi

Contrairement à la plupart des choses en 2020, la rotation de la planète était relativement stable.

Nous avons à peine atteint l'année 2021, et il y a déjà des affirmations selon lesquelles les 365 prochains jours « passeront » parce que la Terre tourne plus vite que d'habitude.

Une série d'articles ont été publiés cette semaine mettant en garde contre des jours plus courts et notre planète agissant hors de son caractère.

Cependant, la Terre accélère et ralentit périodiquement lors de sa rotation autour de son axe.

Ainsi, alors que la Terre a été un peu plus rapide au cours des dernières années, les scientifiques disent que c'est comme d'habitude pour notre planète d'origine.


La rotation de la Terre change de vitesse : faut-il s'inquiéter ?

Nous définissons un jour comme 86 400 secondes, ou 24 heures – le temps qu'il faut à la Terre pour tourner une fois. Cependant, la Terre ne tourne pas parfaitement uniformément. Habituellement, la rotation de la Terre ralentit en fait, de sorte que la durée du jour augmente d'environ 1,8 milliseconde par siècle, en moyenne. Cela signifie qu'il y a 600 millions d'années, une journée ne durait que 21 heures.

La variation de la durée du jour est due à plusieurs facteurs, notamment les effets de marée de la Lune et du Soleil, le couplage noyau-manteau à l'intérieur de la Terre et la répartition globale de la masse sur la planète. L'activité sismique, la glaciation, la météo, les océans et le champ magnétique terrestre peuvent également affecter la durée du jour.

En 2020, des scientifiques ont fait une découverte surprenante. Ils ont découvert qu'au lieu de ralentir, la Terre a commencé à tourner plus vite. Il tourne maintenant plus vite qu'à aucun autre moment au cours des 50 dernières années. En fait, les 28 jours les plus courts jamais enregistrés se sont tous produits en 2020.

Pour l'instant, les scientifiques ne sont pas tout à fait sûrs de la cause de cette augmentation du taux de rotation de la Terre, mais certains ont suggéré que cela pourrait être dû à la fonte des glaciers au cours du 20e siècle, ou à l'accumulation de grandes quantités d'eau dans les réservoirs de l'hémisphère nord. Cependant, les experts prédisent que cet excès de vitesse
est un effet temporaire et la Terre recommencera à ralentir à l'avenir.

Mais, pour l'instant, faut-il s'inquiéter ? Bien que cela n'ait aucun effet sur notre vie quotidienne, il pourrait y avoir de graves implications pour la technologie comme les satellites GPS, les smartphones, les ordinateurs et les réseaux de communication, qui reposent tous sur des systèmes de synchronisation extrêmement précis. Mais de tels problèmes sont finalement surmontables, peut-être simplement en soustrayant une seconde intercalaire plutôt qu'en en ajoutant une.

Alors non, il ne faut pas s'inquiéter – à moins que le raccourcissement de la journée soit attribuable à l'activité humaine.


Ralentissement de la rotation quotidienne de la Terre

En analysant les anciens récits chinois d'éclipses solaires vieilles de près de 4 000 ans, les chercheurs du Jet Propulsion Laboratory ont déterminé à quelques millièmes de seconde près la vitesse à laquelle la rotation quotidienne de la Terre ralentit progressivement.

En analysant les anciens récits chinois d'éclipses solaires vieilles de près de 4 000 ans, les chercheurs du Jet Propulsion Laboratory ont déterminé à quelques millièmes de seconde près la vitesse à laquelle la rotation quotidienne de la Terre ralentit progressivement.

Leurs résultats - en examinant les rapports chinois d'éclipses dans les années 532 après JC, 899 avant JC. et 1876 av. - correspondent étroitement aux études précédentes.

Ils ont montré que la durée de chaque jour était plus courte d'environ 22/1 000e de seconde en 532 après JC, 42/1 000e de seconde en 899 av. et 70/1 000e seconde en 1876 av.

L'étude, qui doit être publiée dans la revue britannique Vistas in Astronomy, a été rédigée par l'astronome du JPL Kevin D. Pang, Kevin Yau de l'Université de Durham, en Angleterre, Hung-hsiang Chou de l'UCLA et Robert Wolff, ancien membre du personnel du JPL maintenant avec Ordinateur Apple Inc.

Auparavant, d'autres astronomes avaient analysé les récits d'éclipses solaires provenant de sources arabes et babyloniennes à la recherche de preuves historiques du ralentissement progressif de la rotation de la Terre.

Le plus ancien de ces rapports d'éclipse solaire du Moyen-Orient analysés datait d'environ 700 av. Des lacunes importantes dans les archives arabes et babyloniennes se sont produites au Moyen Âge.

Le Dr Pang et ses collègues se sont tournés vers une formidable collection de 1,2 million de mots d'anciens enregistrements astronomiques chinois en cours de préparation pour publication par l'Observatoire de Pékin.

Le texte chinois contient des enregistrements de milliers d'éclipses remontant presque ininterrompues jusqu'au XIXe siècle av.

Pour qu'un enregistrement d'éclipse soit utile, a déclaré Pang, l'heure de l'éclipse doit être connue avec précision.

Étant donné que les récits anciens ne précisent généralement pas l'heure de la journée, Pang a expliqué que lui et ses collègues se sont limités aux éclipses qui se sont produites au lever ou au coucher du soleil. L'heure du lever ou du coucher du soleil peut être calculée rétroactivement.

L'une des éclipses sur lesquelles ils se sont concentrés a eu lieu le 13 novembre de l'année 532 après JC, lorsque la Chine a été divisée en royaumes séparés du nord et du sud. D'après les documents historiques, il semble que le lever du soleil ait eu lieu pendant l'éclipse solaire observée depuis Loyang, la capitale du royaume Wei du nord de l'époque.

Une deuxième éclipse étudiée par l'équipe s'est produite le 21 avril 899 av. J.-C., lorsque des récits historiques rapportent que le jour "s'est levé deux fois" dans la ville de Zheng, disparue depuis. Un "double lever de soleil" très similaire se produira au-dessus d'Helsinki, en Finlande, le 22 juillet 1990.

Enfin, les chercheurs ont pu prolonger leur analyse dans le temps d'un millier d'années supplémentaires - bien plus anciennes que toute autre étude d'éclipse - en examinant les enregistrements d'éclipses solaires survenues le 16 octobre 1876 avant JC, selon un autre rapport publié récemment par Pang dans le Journal of Hydrology.

L'analyse continue de ces anciens enregistrements d'éclipses devrait affiner notre compréhension de l'histoire de la rotation de la Terre, a déclaré Pang.

La recherche du JPL est financée par le Bureau des sciences et applications spatiales de la NASA.


La rotation de la Terre ralentit. Mais plus de tremblements de terre ? C'est une hypothèse, pas un fait

Une fissure dans le sol causée par un tremblement de terre au Japon. Si cette nouvelle idée est correcte, 2018 devrait voir . [+] jusqu'à 30 tremblements de terre de magnitude 7,0 ou plus.

Katorisi, utilisateur de Wikimedia Commons,

Une nouvelle histoire basée sur un article scientifique fascinant fait la une des journaux : le ralentissement de la rotation de la Terre peut être à l'origine de tremblements de terre synchronisés. De plus, comme la rotation de la Terre connaît exactement ce type de ralentissement, nous pourrions être dus à cette augmentation exacte des tremblements de terre l'année prochaine. Alors que la couverture médiatique, comme toujours, est à couper le souffle, il existe un certain nombre de prises de position plus sobres disant que nous n'aurons peut-être pas plus de tremblements de terre l'année prochaine après tout. L'important à retenir est que :

  • nous avons eu des périodes au cours du siècle dernier où un plus grand nombre de tremblements de terre plus puissants se sont produits,
  • il existe une relation entre ces périodes et le ralentissement de la rotation de la Terre,
  • et nous avons traversé une autre période de ralentissement de la rotation.

Y aura-t-il plus de tremblements de terre l'année prochaine? Et si oui, pourquoi ? Regardons la science pour le découvrir.

Les couches de l'intérieur de la Terre sont bien définies et comprises grâce à la sismologie et à d'autres . [+] observations géophysiques. Mais comment les changements à l'intérieur de la Terre affectent notre surface ne sont toujours pas entièrement compris.

Utilisateur de Wikimedia Commons Surachit

Nous considérons la Terre comme une planète sphéroïdale qui ne change pas avec le temps, mais ce n'est pas tout à fait vrai. À l'intérieur de notre planète, nous avons plusieurs couches : la croûte, le manteau, le noyau externe (liquide) et le noyau interne (solide). Le noyau interne n'a pas toujours été là, mais s'est formé relativement récemment en termes géologiques, il y a entre 1 et 1,5 milliard d'années, lorsque la Terre s'est refroidie. Au plus profond du noyau interne, trois grands changements se produisent au fil du temps.

  1. Les éléments radioactifs à vie longue, comme l'uranium et le thorium, se désintègrent, libérant de grandes quantités d'énergie sous forme de chaleur.
  2. Une contraction gravitationnelle se produit, provoquant la libération d'énergie par le noyau et sa transformation lente en une configuration plus stable et plus dense.
  3. Et le noyau externe à la limite du noyau interne se solidifie lentement au fil du temps, où nous nous attendons à ce que de petits sédiments "gelés" s'accumulent sur le bord du noyau interne au fil du temps.

En d'autres termes, le noyau interne grandit, devient plus dense et stable, et change d'arrangement.

Une représentation de l'intérieur de la Terre, montrant le mouvement de la roche en fusion, qui constitue le manteau.

Ces petits effets s'additionnent pour avoir un grand changement sur la Terre ! L'augmentation de la densité du noyau, en particulier lors d'événements de réarrangement, rapproche une plus grande partie de la masse terrestre du centre. À l'extérieur du noyau interne, le noyau externe métallique liquide tourne, créant le champ magnétique terrestre. Au fur et à mesure que le noyau externe se rétrécit et que le noyau interne grandit, des changements petits mais substantiels se produisent dans le champ magnétique terrestre, qui se propage finalement au manteau, puis à la croûte. Au fur et à mesure que les tensions dans le manteau et la croûte augmentent, elles finissent par se rompre, ce qui provoque un réarrangement des masses à l'échelle de la planète, un tremblement de terre et une brève augmentation de la vitesse de rotation de la Terre.

Les rythmites de marée, telles que la formation de Touchet montrée ici, peuvent nous permettre de déterminer ce que le taux . [+] de la rotation de la Terre était dans le passé. À l'époque des dinosaures, notre journée n'était que de 22,5 heures, pas 24.

Williamborg, utilisateur de Wikimedia Commons

Dans des circonstances normales, les changements dans le noyau sont faibles, et même si la rotation de la Terre change avec le temps, ce sont les effets du champ magnétique qui sont plus importants pour les tremblements de terre au niveau de la surface. La Terre a de nombreuses couches, et les changements internes prennent beaucoup de temps pour se propager à la surface. Si des réarrangements internes se sont produits dans le noyau interne, provoquant des changements de champ magnétique dans le noyau externe, est-il raisonnable de s'attendre à ce que quelques années plus tard, nous commencions à subir une série de puissants tremblements de terre ici sur notre croûte ?

Lorsque nous examinons quand les tremblements de terre les plus puissants de tous ont frappé, il ne semble pas y avoir de schéma, c'est essentiellement aléatoire. Mais si vous regardez à quelle fréquence des tremblements de terre assez puissants - disons, magnitude 7,0 ou plus - se sont produits, vous en obtenez normalement entre 15 et 20 au cours d'une année donnée. Cependant, certaines années sont nettement pires que la moyenne, avec environ 10 tremblements de terre puissants supplémentaires au-dessus de la moyenne. Si vous regardez les années pires que la moyenne, elles semblent être périodiques : tous les 32 ans environ. Comme l'a noté le géologue Trevor Nace :

L'équipe était perplexe quant à la cause profonde de cette cyclicité du taux de tremblement de terre. Ils l'ont comparé à un certain nombre d'ensembles de données historiques mondiales et n'en ont trouvé qu'un qui montrait une forte corrélation avec la hausse des tremblements de terre. Cette corrélation était liée au ralentissement de la rotation de la Terre. Plus précisément, l'équipe a noté qu'environ tous les 25 à 30 ans, la rotation de la Terre commençait à ralentir et que ce ralentissement s'était produit juste avant la hausse des tremblements de terre. Historiquement, le ralentissement de la rotation a duré 5 ans, la dernière année déclenchant une augmentation des tremblements de terre.

Une photo prise le 15 novembre 2017 montre le village de Kouik près de Sarpol-e Zahab, deux jours après un . [+] Un séisme de magnitude 7,3 a frappé la province de Kermanshah, dans l'ouest de l'Iran, près de la frontière avec l'Irak. Si cette nouvelle théorie est correcte, nous pouvons nous attendre à de nombreux séismes de magnitude 7,0+ en 2018. Crédit image : ATTA KENARE/AFP/Getty Images.

Ce ralentissement a été observé en 2014, 2015, 2016 et maintenant 2017. Si 2018 est la 5ème année du ralentissement, et si cette tendance se maintient, nous nous attendons à ce que 2018 soit une année marquée par un grand nombre de tremblements de terre importants. Si cette hypothèse est correcte, elle annoncerait une avancée capitale dans le domaine de la géologie et de la géophysique, car la capacité de prédire les tremblements de terre de quelque manière que ce soit nous a échappé pendant très longtemps.

Cependant, il existe de nombreuses raisons d'être sceptique. Le lien entre les changements du champ magnétique et le ralentissement périodique de la Terre semble être corrélatif, mais aucun lien de causalité n'a été établi. Nous ne sommes pas certains que ce mécanisme soit réel. Nous n'avons également eu qu'environ quatre ans depuis 1900 qui affichent cet excès de tremblements de terre, et prédire que 2018 sera le cinquième nécessite un acte de foi assez important. Enfin, 2017 n'a exposé que Sept tremblements de terre de magnitude 7,0 ou plus : bien en deçà de la moyenne 15-20. Les fluctuations statistiques sont importantes, et même si nous obtenons 25 à 30 tremblements de terre l'année prochaine, cela ne signifie pas nécessairement que le ralentissement de la rotation de la Terre en est la cause.

Une carte montrant les emplacements des tremblements de terre de magnitude supérieure à 6 au cours des 100 dernières années.

Sur des périodes suffisamment longues, la Lune est le seul facteur dominant dans le ralentissement de la rotation de la Terre, car notre journée de 24 heures est relativement récente et ne durera pas éternellement. Mais le fait demeure que nous avons des années qui sont plus dangereuses pour les tremblements de terre que d'autres, et nous n'avons ni une bonne explication pour expliquer pourquoi ni un bon moyen de prédire quand ces années se produiront. Si cette nouvelle étude est correcte, non seulement nous aurons fait un pas de géant vers les deux, mais nous aurons des preuves substantielles pour soutenir cette théorie dans seulement 12 mois. C'est une période extrêmement excitante pour la science.


Bombe de la NASA : la rotation de la Terre ralentit - et cela pourrait provoquer des tremblements de terre majeurs

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Nouvelle-Zélande : un géologue met en garde contre un « énorme » tremblement de terre

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La rotation de la Terre ralentit car notre planète utilise de l'énergie pour maintenir le renflement des marées en avant de l'orbite de la Lune. La gravité de la Lune maintient la rotation de la Terre sous contrôle, et pour ce faire, l'orbite du satellite lunaire doit être légèrement en avance sur la Terre. Alors que la Lune tente de réguler la rotation de la Terre et de la ralentir, la Lune s'éloigne lentement.

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Selon Matthew Funke, ambassadeur du système solaire pour la NASA&rsquos Jet Propulsion Laboratory, qui a écrit sur le site Web de Q+A Quora : &ldquoLa gravité de la Lune crée un renflement de marée sur la Terre. Ce renflement tente de tourner à la même vitesse que le reste de la planète.

&ldquoEn se déplaçant &lsquoaavant&rsquo de la Lune, la Lune tente de la retirer. Cela ralentit la rotation de la Terre.

&ldquoL'une des règles de l'Univers est que &lsquomomentan angulaire&rsquo peut &rsquot aller n'importe où &mdash même si des pièces individuelles accélèrent, ralentissent ou changent de direction, la somme totale du moment angulaire ne peut pas changer.

&ldquoLa Terre perd son moment angulaire lorsque la Lune la ralentit, donc la Lune doit le gagner &mdash et c'est ce qu'elle fait, en s'éloignant davantage sur son orbite.

Bombe de la NASA : la rotation de la Terre ralentit - et cela pourrait provoquer des tremblements de terre majeurs (Image : GETTY)

&ldquoLa Lune s'éloigne actuellement de la Terre d'environ un pouce et demi par an.&rdquo

Cela pourrait conduire à des tremblements de terre majeurs sur toute la ligne.

Un globe à rotation plus lente entraîne des tremblements de terre plus forts et plus fréquents. On ne sait pas exactement pourquoi c'est le cas, mais les experts pensent que cela pourrait être dû à des changements dans le noyau de la Terre qui ont finalement un effet sur la surface.

Les recherches de Roger Bilham de l'Université du Colorado à Boulder et de Rebecca Bendick de l'Université du Montana à Missoula ont examiné les tremblements de terre d'une magnitude supérieure à sept depuis 1900.

La Lune s'éloigne de la Terre (Image : GETTY)

Le duo a trouvé cinq ans depuis le début du 20e siècle, où il y avait eu beaucoup plus de tremblements de terre de magnitude 7,0 et plus, tous des années où la vitesse de rotation de la Terre avait légèrement ralenti.

Le professeur Bilham a déclaré : &ldquoDans ces périodes, il y avait entre 25 et 30 tremblements de terre intenses par an.

&ldquoLe reste du temps, le chiffre moyen était d'environ 15 tremblements de terre majeurs par an.

&ldquoLa corrélation entre la rotation de la Terre et l'activité sismique est forte" (Image : GETTY)

&ldquoLa corrélation entre la rotation de la Terre et l'activité sismique est forte et suggère qu'il va y avoir une augmentation du nombre de tremblements de terre intenses.&rdquo

Cependant, cela ne devrait pas se produire avant des milliards d'années, selon le physicien Paul Walorski qui a expliqué sur le forum de physique PhysLink : &ldquoLe ralentissement de la rotation de la Terre entraîne une journée plus longue ainsi qu'un mois plus long.

&ldquoCela&rsquo devrait se produire une fois que le jour et le mois sont tous deux égaux à environ 47 jours (actuels), des milliards d'années dans le futur.


La rotation de la Terre ralentit-elle ou augmente-t-elle - Astronomie

Quand la Lune s'est-elle formée et à quelle vitesse la Terre tournait-elle alors ?

Dans une réponse précédente, vous avez dit : « La rotation de la Terre ralentit à cause de cela [la Lune tirant sur son renflement de marée]. Dans cent ans, le jour sera de 2 millisecondes plus long qu'aujourd'hui. »

J'ai vu des chiffres pour la formation de la Lune il y a 4 à 4,6 milliards d'années. Au rythme que vous avez donné ci-dessus, la Terre aurait fait une rotation toutes les deux heures dans le premier cas, ou aurait tourné à L'ARRIÈRE dans le second. Je comprends que le rythme n'est certainement pas constant, mais la Lune ne tirerait-elle pas plus fort, et ainsi allongerait-elle la journée plus rapidement, quand elle était plus proche, aggravant ainsi le problème ?

Tout ce que vous avez dit est tout à fait juste ! La pièce manquante du puzzle réside dans les détails de l'interaction de la Lune avec la Terre via les marées.

La Lune provoque une petite distorsion dans la forme de la Terre, mais comme tout le monde le sait, l'effet principal est les marées sur l'océan. La gravité de la Lune traîne en fait le plus fortement sur le renflement de marée soulevé sur les océans.

Et il se trouve qu'il faut environ 12 heures à une grosse vague pour traverser l'océan Pacifique et revenir, juste à temps pour que sa hauteur soit renforcée par la prochaine marée haute. Ainsi, en raison de la taille du bassin du Pacifique, la Lune est très efficace pour ralentir la rotation de la Terre en ce moment. Cependant, la taille de l'océan change en raison de la dérive continentale, donc dans le passé, même si la Lune était plus proche, la friction des marées était un effet beaucoup plus faible. Malheureusement, il est très difficile de mesurer ou de calculer exactement comment les positions des continents ont changé au fil du temps jusqu'au degré de précision nécessaire pour déterminer l'effet sur les marées, et nous n'avons que quelques façons de mesurer la rotation de la Terre. à différents moments de son histoire, nous n'avons donc pas une histoire complète de la façon dont la Terre et la Lune ont interagi, et nous ne savons pas exactement à quelle distance de la Terre se trouvait la Lune lors de sa formation, ou à quelle vitesse la Terre tournait à ce moment-là.

Cette page a été mise à jour le 18 juillet 2015.

A propos de l'auteur

Britt Scharringhausen

Britt étudie les anneaux de Saturne. Elle a obtenu son doctorat à Cornell en 2006 et est maintenant professeure au Beloit College dans le Wisconson.


La rotation de la Terre pourrait-elle vraiment ralentir comme dans le nouveau roman L'âge des miracles?

Dans L'âge des miracles, Le premier roman récemment publié de Karen Thompson Walker, la Terre n'a apparemment pas reçu le même mémo que la plupart de ses citoyens : au lieu de se déplacer à un rythme plus rapide que jamais, la rotation de la planète commence à ralentir.

Au début, les jours augmentent d'environ 56 minutes. Finalement, chaque rotation prend plus de 48 heures. Le roman explore les implications scientifiques et environnementales du « ralentissement », tout en se concentrant principalement sur les changements dans la société, les relations et l'humanité elle-même.

Walker décrit les jours qui s'allongent avec des détails si réalistes - les jeux de baseball professionnels sont contrecarrés par les changements de la gravité que l'agriculture doit s'appuyer sur la lumière artificielle - que je me suis demandé à quel point la prémisse est fantastique. Cela pourrait-il réellement arriver?

La réponse est oui. Bon type de.

En effet, la rotation de la Terre ralentit. Mais pas à un rythme que quiconque remarquerait, à moins que l'on se trouve dans 150 millions d'années.

Un certain nombre de forces provoquent le ralentissement de la rotation de la Terre, mais la plus forte est le frottement des marées, résultat de la gravité de la lune. Le côté de la Terre le plus proche de la lune ressent son attraction la plus forte, le centre de la Terre - le point à partir duquel la gravité est mesurée - est essentiellement neutre et le côté le plus éloigné de la lune ressent moins sa gravité. Cette différence d'attraction gravitationnelle étire la Terre, ce qui provoque des marées et des renflements de marée.

Parce qu'ils ont une masse - et donc, la gravité - ces renflements tirent la lune vers l'avant ou plus loin de la Terre d'environ quatre centimètres par an. Mais tout comme ces renflements exercent une force sur la lune, la lune exerce la force opposée sur eux, les tirant vers elle, créant des frictions et ralentissant la rotation de la planète.

En utilisant des données d'éclipses remontant à 2000 av. J.-C., les scientifiques estiment que la rotation de la Terre ralentit à environ 1,7 milliseconde par jour solaire et par siècle. En d'autres termes, le jour de la Terre a augmenté d'environ 0,07 seconde au cours des 4000 dernières années.

C'est là qu'intervient l'horloge atomique. Elle mesure le temps par les vibrations atomiques, plutôt que par la rotation de la Terre, ce que font nos horloges. La Terre tourne actuellement toutes les 86 400,002 secondes, et le 0,002 signifie que nos horloges perdent du temps par rapport à l'horloge atomique. (De même, dans le roman, le temps « horloge » ne correspond pas au temps « réel », car les jours s'étirent de plus en plus longtemps.) C'est pourquoi les scientifiques ajoutent périodiquement des secondes intercalaires à notre temps standard. (La BBC a une excellente et courte explication vidéo.)

La décélération de la rotation de la Terre est irrégulière : de 1999 à 2005, il n'y a pas eu de seconde intercalaire, mais depuis, il y en a eu deux, avec une autre prévue pour la fin de ce mois (juin 2012). Sans secondes intercalaires, nous aurions une journée de 25 heures dans environ 140 millions d'années.

Si la Terre est encore à environ des milliards d'années dans le futur, la friction des marées serait éliminée lorsque les renflements des marées s'aligneraient exactement entre le centre de la Terre et le centre de la Lune, « verrouillant » ainsi la Terre. Une rotation de la Terre équivaudrait à une révolution de la Lune autour de la Terre, un mois équivaudrait à un jour (environ 47 jours actuels). Cependant, la plupart des scientifiques pensent que bien avant que cela ne se produise, le rayonnement solaire vaporisera les océans (dans environ 2,1 milliards d'années) et que l'évolution du soleil en géante rouge détruira la Terre (dans environ 4,5 milliards d'années).

Les forces qui accélèrent sporadiquement la rotation de la Terre provoquent des irrégularités dans sa décélération rotationnelle. Les variations rapides des marées modifient la répartition de l'eau sur Terre, ce qui peut diminuer le moment d'inertie de la planète, ou l'inertie de sa rotation. Un exemple courant de moment d'inertie est une patineuse artistique qui serre ses bras contre son corps pour tourner plus vite. Lorsque le moment d'inertie diminue, la vitesse de rotation de la Terre augmente. Le rebond post-glaciaire, un phénomène qui se produit lorsque des terres auparavant maintenues sous d'énormes calottes glaciaires commencent à s'élever, diminue également le moment d'inertie de la Terre. De même, à mesure que les masses de glace polaire disparaissent, la masse de la Terre se rapproche de son axe, rendant la Terre plus elliptique et augmentant sa vitesse de rotation. Les catastrophes naturelles peuvent également accélérer la rotation de la Terre. Les tremblements de terre qui ont frappé le Japon en 2011 et le Chili en 2010, par exemple, ont probablement déplacé suffisamment de masse pour modifier le moment d'inertie de la Terre (les scientifiques affinent encore leurs calculs). Bien que ces forces accélératrices s'opposent à la décélération rotationnelle de la Terre, elles ne sont pas assez fortes pour la compenser.*

Dans L'âge des miracles, de nombreux personnages spéculent que le « ralentissement » est lié au changement climatique et à d'autres dégradations de l'environnement. Mais alors que la rotation de la Terre ralentit et fluctue en effet, seul un impact avec une autre planète, une lune ou un astéroïde massif pourrait causer le genre de ravages décrits dans le livre. Nous sommes donc en sécurité, pour le moment.

Même si je dois dire qu'une journée de 25 heures semble parfois très bien.

*28 juin 2012 : Cet article a été mis à jour pour clarifier l'explication du rebond post-glaciaire.

Joelle Renstrom vit à Boston, où elle enseigne et écrit sur tout ce qui est geek. Son blog, could This Happen?, explore la relation entre la science et la science-fiction.


Comment la rotation de la Terre ralentit-elle avec le temps ?

Que fait exactement la Lune à la rotation de la Terre en premier lieu ?

Y aura-t-il finalement un temps, dans des milliards et des milliards d'années, où la Terre cessera complètement de tourner à cause de cela ?

L'effet est connu sous le nom d'accélération de marée qui provoque une récession progressive d'un satellite sur une orbite prograde loin de son primaire, et un ralentissement correspondant de la rotation du primaire.

La masse de la Lune est suffisamment grande, et elle est suffisamment proche, pour faire monter les marées dans la masse de la Terre – principalement sous la forme de renflements d'eau de mer des côtés de la Terre faisant face et opposés à la position actuelle de la Lune.

En raison de la rotation de la Terre, la position moyenne du renflement le plus proche de la Lune est décalée en avant (à l'est) de la ligne médiane Terre-Lune, légèrement en avant de la Lune dans la direction dans laquelle elle orbite. L'attraction gravitationnelle de ce renflement de marée exerce donc un couple entre la Terre et la Lune, transférant l'énergie et le moment angulaire de la rotation de la Terre au mouvement orbital de la Lune. La majeure partie de l'énergie perdue par la Terre est convertie en chaleur par les pertes par friction dans les océans et leur interaction avec la Terre solide. Ce qui reste stimule la Lune dans son orbite et ralentit la rotation de la Terre de sorte que le moment angulaire total dans le système est conservé.

Il ne reste pas assez de temps au système Terre-Lune pour entrer dans un état mutuel de verrouillage de marée.

À mesure que la lune recule, ses effets de marée s'affaiblissent.

Au fur et à mesure que le Soleil évolue, sa luminosité augmente. Cela provoquera probablement l'évaporation des océans d'ici 1 à 2 milliards d'années. Sans les océans, les effets de marée sont beaucoup plus faibles.

Le système Terre-Lune sera probablement entièrement détruit lorsque le Soleil deviendra une géante rouge dans plus de 5 milliards d'années - trop tôt pour que la rotation de la Terre se soit verrouillée avec la Lune.


Les éclipses montrent que la Terre ralentit

Cet article explique comment la rotation de la Terre ralentit réellement. Les astronomes ont pu suivre la rotation de la Terre en examinant des preuves d'éclipses remontant à 720 avant notre ère. En suivant les éclipses, il a été constaté que certaines dates ne correspondaient pas aux enregistrements historiques d'où l'éclipse aurait dû être visible dans des endroits comme la Grèce antique, la Chine et le Moyen-Orient. Il a été constaté que la rotation de la Terre a ralenti de 6 heures au cours des 2740 dernières années, ce qui équivaut à un jour terrestre allongé d'environ 1,78 milliseconde. Dans une étude décennie par décennie, des problèmes plus petits ont également été trouvés dans la rotation de la Terre, qui s'est avéré être dus à des décalages entre le noyau externe liquide de la Terre et le manteau qui le recouvre.

Cela rejoint notre objectif conceptuel car cela est dû à la rotation de la Terre. Ce que nous avons appris sur la position et le mouvement de la Terre, c'est que les étoiles et le soleil semblent se déplacer autour du champ de vision des observateurs parce que la Terre tourne sur son axe et fait se déplacer les objets célestes dans notre ciel. Si la Terre ralentit, cela sera lié au temps qu'il faut au soleil pour se déplacer dans le ciel. Il est possible que sur plusieurs milliers d'années, la Terre ait finalement des jours plus longs parce que le soleil met tellement de temps à se lever à l'horizon pour revenir en dessous de l'horizon, puisque la Terre tourne plus lentement.

J'ai trouvé l'article assez intéressant. Je ne savais pas qu'il était possible de suivre la rotation de la Terre en regardant l'histoire des éclipses. C'est incroyable pour moi. I think it is interesting to consider that Earth is slowing. It makes me wonder if Earth would eventually get to a 25 hour long day because of how much it slows down. It is worrying at the same time though, because it makes me wonder if the Earth will ever slow down so much that it stops retaining the ability to harbor life on its surface. Now that I know how celestial bodies move across the sky I will have a better appreciation for the stars and their positions when I look at the night sky. I will be able to track constellations across the night sky now.


Voir la vidéo: 3 Minutes pour Comprendre #3-La rotation de la Terre (Juillet 2021).