Les mouvements de la Terre

Vitesse de la Terre

Les mouvements de la Terre sont complexes non seulement ils sont irréguliers mais ils varient en permanence dans le temps. La Terre se déplace sur une orbite autour du Soleil à la vitesse moyenne de 107 218,8 km/h (entre 29,291 km/s et 30,287 km/s). Dans le système solaire, les planètes ont des orbites qui se situent toutes à peu près dans le même plan. Ce plan orbital s'appelle l'écliptique.
En même temps la Terre tourne sur elle même autour d'un axe à la vitesse (à l'équateur) de 1674,364 km/h, cet axe est orienté vers le pôle nord céleste.
L’inclinaison de l’axe d'une Planète est l’angle entre l’axe de rotation de la planète et la perpendiculaire de son plan orbital. Cette inclinaison appelée obliquité est de 23,4388° mais elle varie suivant un cycle de 41 000 années, entre 24,5° et 22,1°. Il a été démontré par Jacques Laskar, astronome français, que la Lune stabilise la valeur de l'obliquité autour de 23°, l'empêchant ainsi de varier de façon chaotique.
Le lent changement de direction de l'axe de rotation de la Terre est appelé la précession des équinoxes. Cet angle d'environ 23° fait la succession des saisons.
Les forces de marées de la Lune et du Soleil perturbent ce mouvement de précession et provoque sur l'axe de la Terre une oscillation, à la manière d'une toupie.
Ce mouvement aboutit à déplacer l'orientation du pôle Nord parmi les étoiles, au fil du temps, nous changeons d'étoile polaire.

Actuellement, l'étoile la plus proche du pôle nord céleste, l'écart n'est que de 1°, est α Ursae Minoris appelée étoile polaire (Polaris). Un cycle complet du mouvement de précession dure 25 765 années, appelé grande année platonique.
A cela s'ajoute l'attraction de la Lune qui perturbe légèrement la précession en y ajoutant de petites oscillations dont la période est de 18,6 ans. Cet effet s'appelle la nutation.
De plus les effets de marée de la Lune sur la Terre ralentissent sa rotation et la Lune s'éloigne de la Terre à un rythme d'environ 38 mm/an, produisant l'allongement du jour terrestre de 23 microsecondes/an. Sur plusieurs millions d'années, ces petites modifications produisent d'importants changements.
Par exemple il y a 410 millions d'années, à la période du Dévonien, il y avait 400 jours dans une année terrestre, chaque jour durait 21,8 heures.
Tout cela rend très difficile la mesure d'une micro variation exceptionnelle du à un évènement local sur Terre, comme un séisme.

Image : La Terre se déplace comme une toupie autour de son orbite. L'extrémité de l'axe décrit lentement un cercle dans un plan horizontal, en direction du pôle nord céleste, c'est le mouvement de précession. Tous les mouvements de la Terre sont irréguliers et varient en dans le temps.

Le jour aurait raccourci de 1,26 microseconde !

Le 26 décembre 2004 à 00 h 58 min 53 s UTC (7H58 à Jakarta et Bangkok) a eu lieu au large de l'île indonésienne de Sumatra un séisme d'une magnitude de 9,1 à 9,3. A l'époque, Richard Gross, géophysicien de la NASA au Jet Propulsion Laboratory de Californie, avait indiqué que la durée des journées pourrait avoir diminuée de 3 microsecondes, mais les mesures sur la rotation de la Terre n'ont rien détecté.
Le puissant séisme de magnitude 8,8 qui a frappé le Chili la samedi 27 février 2010, non loin de Conception, à plus de 300 km de la capitale Santiago, pourrait avoir eu des effets sur l'axe de rotation de la Terre, selon des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA.
D'après des calculs préliminaires, issus d'une simulation informatique, le séisme du 27 février 2010 pourrait avoir entrainé un décalage de 8 centimètres de l'axe de rotation terrestre et cela devrait provoquer un raccourcissement des jours de 1,26 microseconde.
Un séisme majeur peut perturber légèrement la rotation de la Terre. En effet lorsque qu'une plaque de la croute terrestre s'effondre lors d'un séisme, la circonférence de la Terre rétrécit très légèrement. Ce déplacement de masse vers le centre de la Terre peut provoquer une accélération de la rotation terrestre autour de son axe, à la manière d'une patineuse sur glace qui accélère sa rotation en fermant les bras.

Le phénomène n’étonne pas l’astrophysicien Alfred Vidal-Madjar.
« C’est une loi de la physique, explique-t-il. Chaque fois qu’un corps change de forme, sa vitesse de rotation se modifie. »
« Elle a plusieurs fois accéléré ou ralenti au cours de l’histoire, au gré d’évènements comme des séismes, poursuit Alfred Vidal-Majdar. Il ne faut pas non plus oublier qu’elle subit continuellement l’effet des marées qui contribuent aussi à son ralentissement. »
Sauf que les chiffres fournis par la Nasa ne peuvent être confirmés, affirme Christian Bizouard, astronome au service rotation de la Terre à l’Observatoire de Paris.
« Un axe dévié de 8 cm, 1,26 millionième de seconde de jour en moins, ce sont des estimations, établies à partir de modèles théoriques, l’effet est si petit qu’il faudrait de très longues observations pour être sûr. »
« Le pôle de rotation bouge en permanence, de 2 mm jusqu’à 15 cm par jour, car la planète subit tout le temps des mouvements de masse, en profondeur, mais aussi dans l’atmosphère », poursuit-il.
L’astronome ne nie cependant pas l’impact brutal que peuvent avoir des séismes sur la rotation de la Terre.
« Lors du plus violent tremblement de Terre de 1960 au Chili (9,5 sur l’échelle de Richter), on estime que la planète a dû bouger sur son axe de 60 cm à 1 m ».

Image : Le tremblement de Terre au Chili, a été causé par un morceau de la croute terrestre qui a plongé brutalement, vers le centre de la Terre. Les masses se sont donc rapprochées de l'axe de rotation de la Terre.
La Terre a rapproché ses bras et l’évènement a légèrement secoué la Terre, modifiant la durée du jour de 1,26 microseconde (calcul théorique et non mesuré).

Le merveilleux voyage de l'homme

La planète Terre est un miraculeux point bleu, une oasis de vie au milieu de l'immensité d'un Univers sans fin. Cette vieille Terre âgée de 4 550 millions d'années, glisse majestueusement sur une orbite idéale, dans une zone idéale, ne laissant apercevoir aucune trace des forces formidables qui la conduit dans le vaste Univers.
Nous tombons avec elle dans l'infini, en décrivant des spirales sans cesse modifiées et nous ne reviendrons jamais à l'endroit où nous sommes aujourd'hui.
Jour et nuit, alors que le ciel déploie un panorama toujours changeant au-dessus de nos têtes, notre Terre, cette petite poussière d'étoile, tourne sur elle même sans souci du lendemain.
De notre socle terrestre à l'intérieur de notre vaisseau spatial, nous participons à un fantastique ballet cosmique qui nous émerveille.
Souvent le ciel nous transmet de merveilleuses images comme les aurores boréales et australes, les arcs-en-ciel, les couchers de soleil, les éclipses et venues des profondeurs de l'espace interstellaire, les protubérances solaires, les anneaux de Saturne, les nébuleuses, les galaxies, les amas d'étoiles...
Vers où nous mène le merveilleux voyage qui est proposé à l'humanité ?

A quelle vitesse, la Terre se déplace dans l'espace ?
Notre groupe local fait partie d'un énorme complexe de 10 000 galaxies assemblées dans des amas s'étendant sur quelques 200 millions d'années-lumière, appelé Superamas local ou Superamas de la Vierge.
Le Superamas de la Vierge et les Superamas de l'Hydre et du centaure tombent eux-mêmes vers une autre grande agglomération d'amas de galaxies que l'on appelle le Grand Attracteur.
La Terre nous propulse à 30 km/s autour du Soleil qui voyage dans l'espace à 230 km/s autour de la Voie lactée. Celle-ci tombe à son tour vers la galaxie d'Andromède à 90 km/s, chacune de ses galaxies se précipitent à 45 km/s vers le centre du Groupe local, notre amas de galaxies.
Le Groupe local se déplace à 600 km/s, attiré par l'amas de galaxies de la Vierge et du superamas de l'Hydre et du Centaure, qui tombe à son tour vers le grand Attracteur, à grande vitesse.

Image : Image prise par Apollo 8, première mission à avoir transporté des hommes au-delà de l'orbite terrestre entre le 21 décembre 1968 et le 27 décembre 1968.