La marée, la force du voisin
2007/05/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La planète où sont les satellites, comme dans l'orbite que les enfants séparent les bonbons. Et il semble que les planètes ne sont pas affectées par les vicissitudes des satellites. Il ne semble pas évident, par exemple, que Jupiter ait quatre grands satellites et trente-cinq petits (trente-cinq, que nous savons). Jupiter est géant et le plus grand satellite, Ganimide, est très petit. On pourrait penser que Jupiter reconnaîtra difficilement la présence de Ganimide. Mais ce n'est pas vrai.
Être des satellites affecte Jupiter et toute autre planète. La forme et la rotation de la planète dépendent des satellites environnants. C'est une loi générale. Il en est de même pour tout le système solaire, en définitive les planètes sont des satellites autour du Soleil.
La célèbre formule
Pour comprendre l'influence des satellites, il faut comprendre la loi de la gravité de Newton : deux corps en masse s'attirent. Tout corps. Par exemple, le crayon que vous avez dans votre main et un zèbre africain. La seule condition est que les deux corps doivent avoir la masse. Cela dépend de la force d'attraction. Il faut tenir compte de deux facteurs: d'une part, si les masses sont grandes ou petites et de l'autre, la distance entre elles.
Du point de vue de la gravité, le crayon et le zèbre africain ont une masse très réduite et sont très éloignés les uns des autres pour percevoir leur force d'attraction (surtout parce qu'ils sont entourés d'autres corps qui les attirent plus fortement).
Avec les astres, l'effet de la gravité est beaucoup plus grand. Ce sont des cas très spéciaux : les étoiles, les planètes et les satellites ont une masse énorme qui compense la distance entre eux. Il faut tenir compte, par exemple, que la moindre distance plan-satellite est bien supérieure à la distance entre le crayon et le zèbre de notre exemple. Et qu'avec la distance la force de gravité s'affaiblit très rapidement. C'est précisément dans le diviseur de la célèbre formule de Newton que le carré de la distance apparaît.
F = G x M x m/r 2
(distance représentée par r, G étant un nombre et M et m les masses des deux corps). Cela signifie qu'en augmentant deux fois la distance entre deux corps, la force d'attraction n'est pas la moitié de l'initiale, mais quatre fois moins.
Le boyau des planètes
La façon dont la gravité change avec la distance fait que les planètes satellites ne sont pas sphériques. En définitive, les planètes sont énormes; quand elles ont un satellite à proximité, la masse du satellite attire plus la partie proche de la planète que le centre de la planète; et beaucoup plus que l'autre côté de la planète. Par exemple, un côté de la Terre se trouve à 12.756 kilomètres plus près de la Lune que l'autre, tandis qu'à Jupiter la différence est beaucoup plus grande, avec 142.984 kilomètres de diamètre. Le satellite tire avec force la partie la plus proche et avec moins de force de l'autre côté de la planète. Par conséquent, la planète adopte une forme d'ellipsoïde dans la direction du satellite (des deux côtés, en avant et en arrière).
La planète souffre d'une déformation, surtout si elle n'est pas faite avec des matériaux très rigides. Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont principalement composés de gaz, qui se déforme très facilement. Mars, la Terre, Vénus et Mercure sont beaucoup plus rigides par leur solidité générale. Cependant, Mercure et Vénus n'ont pas de satellite et ceux de Mars sont très petits. Mais la Terre a un grand satellite à proximité, la Lune. Et la Terre perçoit la force d'attraction de la Lune, tant dans l'atmosphère que dans l'océan et dans la terre solide. Par conséquent, la Terre est déformée. Il est étiré sur le côté et à l'opposé de la Lune. C'est ce que démontrent les marées de la mer, où les océans se déforment plus que la terre parce qu'ils sont liquides, ce qui, dans la partie marine de la Lune et dans la contraire, produit une marée.
En outre, rotation
Nous parlons de satellites, mais il faut souligner que toutes les sources de déformation des planètes ne sont pas des satellites. La rotation déforme également les planètes. Plus la rotation est rapide et plus la planète est flexible, plus la déformation souffre. L'exemple le plus spectaculaire est Saturne. Il est dit être un géant du gaz, déformable, avec une rotation très rapide. Il est évident que les côtés des deux pôles sont piétinés et que l'équateur se gonfle.
Enfin, une planète avec satellite n'est pas sphérique, elle a au moins deux déformations: celle provoquée par le satellite et celle provoquée directement par la rotation. La planète est foulée et, en outre, étiré dans la direction du satellite. Et pas seulement cela. L'analyse de la déformation de la planète est plus compliquée si l'on tient compte de la coïncidence des deux effets. En définitive, la planète est étirée dans une certaine direction, mais la rotation fait que cette extension change de lieu du point de vue de la planète.
La Terre et la Lune, par exemple. À un moment donné, si la lune est sur l'Indonésie, la plus grande déformation qu'elle produit peut être à Bornéo, par exemple (Bornéo et, bien sûr, de l'autre côté du monde, dans la zone de la Colombie, parce que la déformation est étendue des deux côtés). Mais la rotation de la Terre fait qu'avec le temps le volume se déplace vers l'ouest. Six heures plus tard, par exemple, la lune sera sur l'Afrique et la plus grande déformation sera au Congo (et dans le Pacifique, près de l'équateur à la longueur d'Hawaï). La même chose se produit sur toutes les planètes avec la lune.
La déformation se déplace comme une onde à la fois que la rotation, parce que la planète tourne, et la planète corrige constamment la direction de la déformation pour orienter le satellite. La correction n'est pas soudaine, elle demande un certain temps.
Par conséquent, la déformation est légèrement déplacée de l'axe plan-satellite, avancée lorsque la rotation de la planète est plus rapide que l'orbite du satellite et retardée sinon. Dans les deux cas, le satellite tire la déformation qui est déplacée et cela change la vitesse de rotation de la planète. En définitive, par l'influence du satellite, la tendance de la planète est d'égaliser la vitesse de rotation avec la vitesse de l'orbite du satellite, c'est-à-dire, après des milliards d'années, le même côté de la planète regardera toujours le satellite.
La Lune, par exemple, freine la rotation de la Terre, de sorte que la durée de la journée est 0,0016 secondes plus courte pour chaque siècle dernier. C'est un processus très lent, mais en théorie, un jour, la Terre aura toujours le même côté du côté de la Lune. Cela signifie que de l'autre côté de la Terre on ne verra pas la Lune. Il aura toujours la même place sur la Lune. Si c'était Bornéo, par exemple, depuis l'Amérique on ne verrait jamais la Lune (sans tenir compte que d'ici là la distribution des continents serait différente). De plus, la force maréale paralysera aussi les fluctuations des marées; dans notre exemple, Bornéo aurait la pleamar pour toujours (même l'Amérique) et l'Europe, par exemple, toujours la baisse.
Se regarder
Le même effet que le satellite dans le mouvement de la planète se produit à l'envers ; les planètes déforment les satellites et, avec le temps, adaptent la rotation pour montrer toujours la même différence à la planète principale. Les satellites artificiels le font également (bien que les matériaux des satellites artificiels soient à peine déformés). L'effet est plus fort sur les satellites que sur la planète principale.
La Lune, par exemple, a subi depuis longtemps l'influence de cet effet et aujourd'hui nous montre toujours la même différence. Un autre exemple plus avancé est le système binaire Pluton-Karon. En raison de l'influence de la marée, les deux sont enseignés le même visage depuis longtemps. De Pluton on voit le seul côté de Karon et de Caron le seul de Pluton.
D'autres planètes et satellites vont le même chemin. Et aussi les étoiles. Les étoiles agissent également sur les planètes, et vice versa. Avec le temps, il est donc à espérer que la Terre montre toujours le même visage au Soleil. Cependant, le soleil ne durera pas aussi longtemps. Elle disparaît avant (et donc la Terre). La force des marées est importante, mais ce n'est pas la seule qui provoque des événements spatiaux.
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