Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Notre satellite nous quitte petit à petit !



 

La raison est que les frottements dus aux marées freinent la rotation de la Terre, laquelle tourne donc de moins en moins vite : la lune s'éloigne donc !


C'est une loi de conservation en physique qui exige cela : la loi de conservation du "moment cinétique", qui est l'équivalent de la loi de conservation de la "quantité de mouvement" (m.v) , mais pour un mouvement de rotation ; v est remplacée par oméga, la vitesse angulaire de rotation, et m est remplacée par une nouvelle grandeur qui tient compte non seulement de la masse, mais aussi de sa répartition : c'est dû au fait que lorsqu'un objet avance en ligne droite, tous ses points possèdent la même vitesse v, tandis que lorsqu'un objet tourne, tous ses points ne possèdent pas la même vitesse v ; par conséquent, il faut tenir compte de la manière dont les points de l'objet sont placés par rapport à l'axe de rotation.

Une question supplémentaire : c'est donc l'effet de marée qui ralentit le mouvement de notre satellite et le contraint à s'éloigner de la Terre ; il en va de même pour l'un des deux astéroïdes satellites de Mars, Deimos ; en revanche, le deuxième, Phobos, se rapproche de la planète rouge. Pourquoi ?


La Lune freine la Terre dans sa rotation et s'en éloigne, alors que Phobos (le plus gros, ci-dessus) au contraire tend à accélérer Mars et s'en rapproche.
Pour comprendre cela, imaginez la Terre au centre du cadran d'une montre à aiguilles, et imaginez la Lune évoluer sur le pourtour du cadran. Supposons que les mouvements se fassent dans le sens des aiguilles d'une montre. Eh bien, lorsque le bourrelet terrestre qui résulte des marées et qui donne à la Terre sa forme oblongue est dans la direction 3h-9h, la Lune est à 2h. Aussi, le couple de forces qu'elle exerce sur les deux bourrelets terrestres est tel que la Lune tend à freiner la Terre dans sa rotation : puisqu'elle est plus proche du bourrelet côté 3h que de celui côté 9h. La situation est inverse dans le cas de Phobos et Mars. Phobos est en avance sur les bourrelets de Mars. En reprenant le même schéma que précédemment mais en remplaçant la Terre par Mars, Phobos n'est pas à 2h comme la Lune, mais à 4h. Il tend donc à accélérer Mars. De ce fait, il s'en approche de 2 cm/an environ. Il peut paraître surprenant que les bourrelets ne soient pas dans la direction du satellite. Cela tient au fait que le mouvement de rotation de la planète sur elle-même emporte les bourrelets : selon que la planète tourne trop vite ou pas assez vite par rapport au satellite, celui-ci sera en retard (Lune) ou en avance (Phobos) sur les bourrelets. Dans le cas de la Lune, la Terre tourne trop vite ; mais comme sa vitesse de rotation sur elle-même diminue, il arrivera un jour où elle ne sera plus en avance sur la Lune. Ce jour là, la Terre présentera toujours la même face à la Lune et il n'y aura plus de marée terrestre. A remarquer que la Lune présente toujours la même face à la Terre : il n'y a donc plus de marée lunaire... Lorsque la Terre présentera également la même face à la Lune, il y aura ce que l'on appelle un double synchronisme. Cette situation est réalisée dans le cas du couple Pluton-Charon dans le système solaire.

Aller plus loin : http://members.aol.com/lagardesse/lune/lune.htm
ou encore les marées sur le Repaire