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Inclinaison des planètes

Axe de rotation des planètes ou obliquité

   Catégorie : Terre
Mise à jour 01 juin 2013

L'ensemble des planètes subissent les aléas des forces gravitationnelles du système solaire et des planètes voisines. Les planètes sont « ballotées » sur le tissu quadridimensionnel de l'espace-temps, comme sur la surface d'un trampoline géant modifié par la gravitation des planètes, du Soleil et des étoiles. Cette déformation permanente ou courbure de l'espace temps, crée les flots chaotiques de la gravité. Si l'on pouvait regarder le Système solaire de l'extérieur, loin au dessus du pôle nord terrestre, on verrait les planètes tourner autour du Soleil, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. On constaterait que le disque de rotation des planètes est remarquablement plan, seule Mercure a une orbite inclinée par rapport aux autres. Mais on ne remarquerait pas les planètes tourner sur elles-mêmes. Chaque planètes tournent autour d'une axe de rotation différent. L'inclinaison de l'axe ou obliquité est l'angle entre l'axe de rotation d'une planète et la perpendiculaire à son plan orbital.
Les planètes glissent majestueusement sur une orbite autour du Soleil, ne laissant apercevoir aucune trace des contraintes gravitationnelles qui les conduisent.
Pourtant une orbite est la trajectoire suivie par une planète pour répondre aux contraintes des effets gravitationnels de multiples corps célestes et en particulier du Soleil.
Dans le système solaire, toutes les objets, planètes, astéroïdes et comètes tournent dans le même sens autour du Soleil. Mais aucune orbite n'est parfaitement circulaire ni parfaitement coplanaire c'est à dire sur un même plan autour de l'équateur de l'objet central.
Si les orbites des planètes ont des inclinaisons très faibles par rapport au plan de l'écliptique, les corps beaucoup moins massifs comme pluton, Éris, les astéroïdes ou les comètes, ont des orbites très inclinées par rapport à ce plan.
Les orbites ont un périhélie et un aphélie donc une excentricité ainsi qu'une inclinaison, un noeud ascendant, un point vernal et un argument de périhélie.
Les orbites des planètes se situent toutes à peu près dans le même plan.
Ce plan orbital s'appelle l'écliptique.
Toutes les planètes ont des orbites qui se situent toutes à peu près dans le même plan appelé l'écliptique, mais n'ont pas la même obliquité.

 

Cet axe de rotation n'est jamais perpendiculaire au plan orbital de la planète, mais incliné d'un certain angle, très variable suivant les planètes (voir image ci-contre). Dans le cas de la Terre, cet angle était au 1er janvier 2013 de 23°26'15,32". l'inclinaison de l'axe de la Terre perd de nos jours environ 0,4686" par an.
Cette inclinaison au cours du déplacement de la planète sur son orbite, provoque la succession des saisons. À la différence de toutes les autres planètes du Système solaire, Uranus est très fortement inclinée sur son axe, étant quasiment parallèle à son plan orbital (97,77°), elle donne l'impression de rouler sur le rail de son l'orbite exposant alternativement son pôle nord, puis son pôle sud au Soleil.
La rotation de Vénus est rétrograde, l’inclinaison de son axe est supérieure à 90°. On pourrait dire que son axe est incliné de « -2,64° » (voir image ci-contre). Plusieurs théories existent sur l'inversion du sens de rotation de Vénus. L'épaisse atmosphère de Vénus aurait pu la ralentir dans sa ronde autour du Soleil comme un frein, jusqu'à la faire tourner dans l'autre sens. 

rotation des planètes

nota : La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour faire un tour sur lui-même. La rotation de la Terre est de 86 400 secondes. La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133 (définition faite par le Système international d'unités).

 Inclinaison et axe de rotation des planètes

Image : Tous les mouvements des planètes sont irréguliers et varient dans le temps, de nombreux évènements cosmiques et locaux peuvent modifier leur axe de rotation. 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 dans le temps, de micro variations, dues aux forces gravitationnelles des objets du système solaire, se produisent en permanence, même les évènements locaux comme les séismes, ont un impact sur sa rotation.

nota : 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.
Un cycle complet du mouvement de précession dure
25 765 années, appelé grande année platonique. A cela s'ajoute l'attraction de la Lune et du Soleil 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.

Aphélie vient du grec ancien apó (loin) et hêlios (soleil). C’est le point le plus éloigné du Soleil sur l'orbite héliocentrique d'une planète ou d'un objet du système solaire (comète, astéroïde).
L'aphélie de la Terre est atteint autour du 4 juillet, la Terre est alors à une distance de 152 097 701 km du Soleil.
Cette date se décale en moyenne d'environ vingt minutes par année sidérale, du fait de la précession des équinoxes et des perturbations gravitationnelles engendrées par les autres planètes du Système solaire.
L'année sidérale est la durée nécessaire pour que le Soleil retrouve la même position par rapport aux étoiles fixes sur la sphère céleste, elle est 20 minutes et 24 secondes plus longue que l'année tropique moyenne (≈365,2422 jours).
Périhélie vient du grec ancien péri (près) et hêlios (soleil). C’est le point le plus proche du Soleil sur l'orbite héliocentrique d'une planète ou d'un objet du système solaire (comète, astéroïde).
Le périhélie de la Terre est atteint autour du 4 janvier, la Terre est alors à une distance de 147 098 074 km du Soleil.
Cette date se décale en moyenne d'environ vingt minutes par année sidérale, du fait de la précession des équinoxes et des perturbations gravitationnelles engendrées par les autres planètes du Système solaire.
L'année sidérale est la durée nécessaire pour que le Soleil retrouve la même position par rapport aux étoiles fixes sur la sphère céleste, elle est 20 minutes et 24 secondes plus longue que l'année tropique moyenne (≈365,2422 jours).
L'excentricité (e) est l’écart entre les deux distances que sont l'aphélie et le périhélie. Pour la Terre l'excentricité est de 0,01671022. En mécanique céleste, l'inclinaison (i) d'une planète est l'angle décrit par le plan de son orbite et le plan de l'écliptique. Le noeud ascendant ou le noeud orbital est l'intersection entre une orbite et un plan de référence. Le noeud ascendant est le point de l'orbite où l'objet franchit le plan de bas en haut (du sud vers le nord). Sur la sphère céleste, l'équateur et l'écliptique se croisent. Le mouvement apparent du Soleil croise ces deux points appelés nœud descendant et nœud ascendant. Lorsque le Soleil passe au dessus de l'équateur terrestre, il croise le point vernal ou point de l'équinoxe de printemps. Le nœud ascendant est traversé entre le 20 et le 22 mars alors que le point descendant est traversé entre le 20 et le 22 septembre. En mécanique céleste, l'argument du périhélie est une propriété de l'orbite. L'argument du périhélie (ω) décrit l'angle entre la direction du nœud ascendant et celle du périhélie. Il est mesuré dans le plan orbital et dans la direction du mouvement du corps. L'écliptique est le grand cercle de la sphère céleste parcourue par le Soleil dans son mouvement apparent autour de la Terre.
La Terre décrit autour du Soleil, une orbite dont le plan fait un angle de ≈23°26' avec l'équateur céleste (projection de l'équateur terrestre).
Le Soleil paraît ainsi se déplacer en parcourant les douze signes du zodiaque: Bélier, taureau, Gémeaux, Cancer, Lion, Vierge, Balance, Scorpion, Sagittaire, Capricorne, Verseau, Poissons.

Voir aussi

     
      
     
 
Terre Lune, tailles et distance sont à l'échelle
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