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  • Rotation et vitesse de rotation des planètes : comment les e

  • Toutes vos questions sur les planètes et satellites du système solaire
Toutes vos questions sur les planètes et satellites du système solaire
 #29260    par Rayon de soleil
 vendredi 3 janvier 2014 à 15:59
Bonjour à tous.
Je me pose une question très simple et qui vous paraîtra sans doute assez naïve. 0-icon_rolleyes Mais je me la pose réellement ! 2-smile3
Pourquoi les planètes tournent-elles sur elles-mêmes ? A l'origine, quand elles étaient des planétésimaux, elles n'avaient pas ce mouvement de rotation sur elles-mêmes, n'est-ce pas ?
Y a-t-il eu des astéroïdes frappant la Terre latéralement et lui imprimant un mouvement rotatif ? Dans ce cas, pourquoi n'y aurait-il pas eu tout autant d'impacts ayant l'effet opposé, à savoir de freiner le mouvement rotatif, de sorte qu'au final la Terre reste fixe par rapport à elle-même ? 2-no2

Et j'ai appris qu'il y avait une corrélation entre la taille des planètes et les vitesses de leurs rotations. Plus une planète est grande, plus elle tourne vite. Par exemple, Jupiter tourne sur elle-même en un peu moins de 10 heures, soit 2,4 fois plus vite que la Terre.
Est-ce un pur hasard ou bien y a-t-il une explication à cette corrélation ? 0-icon_neutral

Merci d'avance pour vos explications. Y-36
 #29288    par bongo
 dimanche 5 janvier 2014 à 12:03
Rayon de soleil a écrit :Pourquoi les planètes tournent-elles sur elles-mêmes ?
C'est lié au mouvement de rotation originelle du disque protoplanétaire et de la conservation du moment cinétique. Il se passe exactement la même chose pour les étoiles.
Rayon de soleil a écrit :A l'origine, quand elles étaient des planétésimaux, elles n'avaient pas ce mouvement de rotation sur elles-mêmes, n'est-ce pas ?
Mais les "planétésimaux" avaient un mouvement relatif les uns par rapport aux autres, et un mouvement de rotation d'ensemble lié au moment cinétique originelle du disque.
Rayon de soleil a écrit :Y a-t-il eu des astéroïdes frappant la Terre latéralement et lui imprimant un mouvement rotatif ?
Oui, mais le transfert de moment cinétique est insuffisant. Un astéroïde fait quelques milliers de tonnes, et la terre beaucoup plus... la chute d'un astéroïde ne fait pas s'accélérer sensiblement le mouvement de rotation de la planète, la période diurne reste sensiblement proche de 86 400 secondes.
Rayon de soleil a écrit :Dans ce cas, pourquoi n'y aurait-il pas eu tout autant d'impacts ayant l'effet opposé, à savoir de freiner le mouvement rotatif, de sorte qu'au final la Terre reste fixe par rapport à elle-même ? 2-no2
De la même façon les astéroïdes ou comètes sont issus du même disque protoplanétaire que la terre, et ont tendance à tourner dans le même sens que la terre (là je parle de mouvement orbital).
Rayon de soleil a écrit :Et j'ai appris qu'il y avait une corrélation entre la taille des planètes et les vitesses de leurs rotations. Plus une planète est grande, plus elle tourne vite. Par exemple, Jupiter tourne sur elle-même en un peu moins de 10 heures, soit 2,4 fois plus vite que la Terre.
Est-ce un pur hasard ou bien y a-t-il une explication à cette corrélation ? 0-icon_neutral

Merci d'avance pour vos explications. Y-36
Je t'invite à comparer avec les autres planètes du système solaire. Il n'y a pas de relation évidente, puisqu'il y a plusieurs facteurs exogènes qui peuvent influencer cette vitesse de rotation.
 #29380    par MIMATA
 jeudi 9 janvier 2014 à 21:04
Salut RDS, content de voir que tu t'intéresse aussi à l'astronomie ! Y-20

En fait, la courbe est la norme dans notre Univers. Je dirais même que la droite n'existe pas. Dans l'Univers, tout tourne, rien n'est immobile donc oui, les protos-planètes étaient déjà en rotation tout en étant en révolution autour du Soleil. Même un objet synchronisé avec un autre tourne quand même sur lui-même (la Lune par exemple)
C'est la gravitation qui induit ce mouvement rotatif. La gravitation courbe l'espace-temps et provoque une rotation autour d'un point central.
Dans le nuage primordial, le centre a permis l'accumulation de matière, donc il est plus dense. En tombant vers ce centre, la matière se met spontanément à tourner autour de ce centre et à s'agglomérer. Au bout d'un certain temps, cette rotation donne une forme de tore au nuage primitif (il s’aplatit). Au centre, un objet très massif finit par apparaître et la chaleur et la pression finissent par allumer un astre appelé étoile.
Autour, le nuage a continué sa rotation et a formé en son sein d'autres points autour desquels d'autres objets sont apparus, des protos-planètes ou protos-étoiles. Il existe de nombreux systèmes stellaires composés de plusieurs étoiles. Les nuages donnant naissance à ces systèmes sont des nébuleuses autrement appelés des pouponnières d'étoiles.
Mais revenons à un exemple simple, celui de la création de notre système solaire.
Le nuage primitif a donc formé des protos-planètes, d'autres grumeaux de matières plus denses que leur environnement immédiat ce qui a finit par former des objets plus petits que les étoiles, des planètes, trop peu dense et massives pour former des étoiles.
Cette rotation n'est pas une rotation rapide, en tout cas pas au sens où on l'entend. Les objets se forment relativement lentement et la matière tombe petit à petit sur la surface de ces nouveaux objets et y reste car la gravitation plus importante vers le centre de l'objet impose à la matière sa cohésion.
Cette accumulation de matière fait augmenter la pression en centre ce qui échauffe la matière agglomérée au point de créer de nouveaux objets dont la composition est différente des matériaux d'origine, en tout cas sa répartition. C'est comme ça qu'on obtient des corps différenciée, c'est à dire que leur matériaux d'origine a été fondu et que les matériaux les plus denses ont migré vers le centre, les plus légers vers l'extérieur. Les petits astéroïdes ne sont pas différenciés, ce sont des authentiques exemple du matériaux de base.

Pour ce qui est des impacts météoritiques, ils n'ont pas grand chose à voir avec ce mouvement de rotation originel. Si c'était le cas, les planètes aurait des axes de rotation complètement aléatoires. D'abord ils n’existaient pas encore quand les planètes se sont formées, ils ont été créés en même temps et ont étés de plus en plus souvent attirés par les planètes plus dense qu'eux.
Je te recommande revoir les propriétés d'un gyroscope aussi pour comprendre en quoi ces impacts sont insignifiants et ne changent pas l'axe de rotation d'un objet qui fait des millions de fois sa taille et sa masse.

Enfin, il n'y a pas de corrélation entre la taille d'une planète et sa vitesse de rotation. Par exemple, Mars et la Terre ont une durée de révolution proche alors que Mars ne fait d'un quart de la masse de la Terre et la moitié de son diamètre.
De même, les planètes géantes sont des milliers de fois plus massives que la Terre et pourtant elle ne tournent pas des milliers de fois plus vite sur elles même. Neptune est plus petite que Saturne et pourtant elle tourne plus vite sur elle même...
 #29407    par Rayon de soleil
 samedi 11 janvier 2014 à 12:05
MIMATA a écrit :Salut RDS, content de voir que tu t'intéresse aussi à l'astronomie ! Y-20

Ça fait longtemps que je m'y intéresse, depuis mon enfance, et toujours avec émerveillement. Y-13

"Dans l'Univers, tout tourne, rien n'est immobile donc oui, les protos-planètes étaient déjà en rotation tout en étant en révolution autour du Soleil."
Merci pour cette précision. Focalisons notre attention sur ce point précis. Tout d'abord, une proto-planète est bien un corps solide, n'est-ce pas ? Elle succède à un nuage de gaz et de poussières ? Ce nuage était-il déjà lui aussi en mouvement de rotation ?

Enfin, de quel type de rotation parlons-nous : manège ou vortex ? 2-no2 2-no2 2-no2
J'utilise le mot "manège" pour signifier que la rotation est celle d'un corps solide comme un manège pour enfants ou un disque compact en lecture. Dans ce cas, plus on se rapproche du centre, plus la vitesse de la matière diminue, puisque le temps de trajet reste le même mais que la longueur du trajet circulaire diminue.
C'est très différent dans le cas d'un vortex. Observons la nature. Les tourbillons sont omniprésents : tornades, tourbillons dans le Rhône, anticyclones, même l'électron serait un vortex ! Le vortex est un phénomène qui a été très sérieusement étudié par un garde-forestier naturaliste méconnu du 19e, Viktor Schauberger. Il a constaté que la plupart des mouvements qui fondent notre civilisation actuelle sont des explosions : moteur à explosion et énergie nucléaire principalement. Alors que la Nature ainsi que la nature humaine véritable sont basées sur le mouvement inverse : l'implosion ou vortex "yin" vecteur de création et non de destruction. Nous sommes au cœur d'une ambivalence universelle ! Y-17 Dans le vortex, plus on se rapproche du centre, plus la matière va vite, contrairement au manège.

Observons la période de révolution des planètes du système solaire : plus elles sont proches du Soleil, plus la révolution est rapide. N'est-on pas, donc, dans le cas d'un vortex pour le nuage primordial, et par extension pour les nuages protoplanétaires ? C'est un point crucial. Je répète inlassablement que je m'intéresse aux modèles "classiques" admis actuellement par la communauté scientifique astronomique ; et toi, Mimata, tu en es en quelque sorte l'avocat, le représentant, le porte-parole, bref le défenseur. Y-17 J'en suis ravi et je renouvelle mes encouragements, 0-icon_lol mais je pointe le doigt sur des points précis qui me semblent pouvoir être des incohérences. Si tout le modèle est clair pour toi dans son ensemble, bonne nouvelle ! ça veut dire que tu vas pouvoir répondre précisément à cette question cruciale :

0-icon_exclaim 0-icon_arrow Le mouvement rotatif des nuages proto-planétaires dans le système solaire en formation est-il celui d'un manège ou bien celui d'un vortex ??? 2-no2 Y-45 Y-36 Y-35
0-icon_arrowu 0-icon_arrowu 0-icon_arrowu


Dans le nuage primordial, le centre a permis l'accumulation de matière, donc il est plus dense.
Peux-tu clarifier ? En quoi "le centre permet-il" l'accumulation de matière ?

En tombant vers ce centre, la matière se met spontanément à tourner autour de ce centre et à s'agglomérer.
Spontanément ? C'est vague... Quelle est la loi physique derrière cette spontanéité ? Pourquoi la matière s'agglomère-t-elle ?

Au bout d'un certain temps, cette rotation donne une forme de tore au nuage primitif (il s’aplatit).
Un tore ? Un tore est vide en son centre. S'il y a une future étoile au centre du nuage primitif, alors celui-ci ne peut pas être un tore. 2-smile3

Les nuages donnant naissance à ces systèmes sont des nébuleuses autrement appelées des pouponnières d'étoiles.
Oui, j'en ai vu de magnifiques dans le film "Hubble" dans la salle Imax de la Cité de l'Espace à Toulouse. On s'y croyait. Il y avait en plus un zoom avant qui nous donnait la sensation de plonger dans ces pouponnières. Je me souviens aussi de petites boules de gaz avec un point lumineux au centre, que les astronomes ont identifiés en tant que systèmes stelloplanétaires en formation.

Cette rotation n'est pas une rotation rapide, en tout cas pas au sens où on l'entend.
D'accord.

La gravitation plus importante vers le centre de l'objet impose à la matière sa cohésion.
Si le nuage a la forme d'une boule ou de tout objet présentant une symétrie centrale (c'est le cas d'un cylindre même très aplati, donc aussi, je crois, de la partie protoplanétaire du nuage primordial), on peut appliquer le théorème de Newton qui a démontré que la gravitation est nulle au centre d'un tel objet, et qu'elle augmente de façon linéaire à partir du centre si la densité de matière est homogène dans l'objet. Cela contredit ce que tu as écrit. yes3

Enfin, il n'y a pas de corrélation entre la taille d'une planète et sa vitesse de rotation. Par exemple, Mars et la Terre ont une durée de révolution proche alors que Mars ne fait d'un quart de la masse de la Terre et la moitié de son diamètre.
D'accord. Encore faudrait-il regarder les données pour toutes les planètes et voir si Mars n'est pas une exception. Elle en est déjà une sur le plan énergétique avec son influence sur les humeurs colériques humaines ! Y-17

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