Mouvements de la lune et de la terre

Plans orbitaux de la Terre et de la Lune, avec les inclinations des axes respectifs et la distance entre les centres et le barcentrique

Les Mouvements de la terre et de la lune Ils ont leur origine, d'une part dans l'attraction gravitationnelle de chacun exerce de l'autre et de l'autre dans l'attraction que le soleil exerce sur tous les corps du système solaire. 

La Terre et la Lune ont des mouvements de rotation autour de leur propre axe et de leur propre traduction, ce sont les plus importants. Mais ils éprouvent également d'autres mouvements d'équilibre secondaire et d'oscillation, car ce ne sont pas des objets spécifiques, mais ont des dimensions appréciables et ne sont pas non plus parfaitement sphériques.

La Terre et la Luna sont considérées comme un système isolé d'objets mesurables, tournant autour de son centre de masse, situé sur la ligne qui relie les centres respectifs.

Ce point est plus proche de la terre que de la lune, pour avoir la première plus grande messe. Il est situé à environ 4641 km du centre de la terre et est appelé barycenter.

Lois

Les mouvements de la lune sont régis par les lois de Cassini, énoncées en 1693 par Giovanni Cassini (1625-1712):

• La lune a une rotation synchrone avec la Terre, car elle a la même période de rotation et de traduction, de cette façon, il montre toujours le même visage aux observateurs terrestres.
• L'inclinaison du plan équatorial lunaire et de l'écliptique est constant.
• L'axe de rotation lunaire, la normale à l'écliptique - le plan orbital terrestre - et la normale au plan orbital de la lune sont des coplanares.

Rotation et traduction de la lune

La lune fait un mouvement de rotation autour de son propre axe en 27.32 jours, approximativement. Cette période de rotation est appelée Mois à côté. Selon la première loi de Cassini, c'est aussi le temps qu'il faut à la lune pour orbiter la terre.

Animation qui montre le mouvement du système de la terre autour du bargenter. Source: Wikimedia Commons

La rotation synchrone est responsable des observateurs terrestres pour toujours voir le même visage de la lune. 

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Pour sa part, le Mois sinodique C'est le moment qui passe entre deux phases lunaires identiques et successives. 

Le mois de sodium dure 29.53 jours et c'est parce que la Terre n'est pas encore pendant que l'orbite la lune autour de lui. Pour que les positions relatives des terres solides soient les mêmes, la Terre doit avancer 27º dans son mouvement de traduction autour du soleil.

La lune se déplace également sur la terre après une orbite elliptique avec une très petite excentricité. L'excentricité d'une ellipse est une mesure de son aplatissement. Cette petite valeur signifie que la trajectoire de la lune est presque circulaire, qui se déplace à un taux de 1 km / s.

Les orbites de la terre et de la lune se croisent aux points appelés nœuds, que les éclipses rendent possible, car depuis la terre, les tailles apparentes du soleil et de la lune sont très similaires.

Autres mouvements de lune

En raison de l'orbite elliptique qui suit la lune autour de la terre et que son axe de rotation est incliné 6.60 º en ce qui concerne la perpendiculaire du plan orbital, il y a des mouvements appelés Bibliothèques. Grâce à eux, nous pouvons voir un petit pourcentage de la face cachée de la lune, environ 9%.

Les versions les plus notables se produisent en longueur et en latitude. Le Bibliothèques en longueur Ils sont dus au fait que, étant l'orbite elliptique, la vitesse de traduction est plus élevée en périgée - plus près de la terre - que dans le pic - plus loin de la terre-.

De cette façon, une petite partie de la surface près du méridien du bord est visible, qui est à peine à l'est dudit méridien lorsque la lune est entre périgée et apogée.

De même, la partie de surface qui est un peu à l'ouest devient visible lorsque la lune est entre le pic et le périgée.

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Pour sa part, le Libration en latitude Il surgit en raison de l'inclinaison de l'axe de rotation. Ainsi, certaines parties de la lune qui sont un peu au nord ou un peu au sud, elles regardent de la terre, selon le moment. La période de cette version est d'un Mois draconitique, Cela dure environ 27 jours et 5 heures.

L'animation suivante montre des vues simulées sur la lune pendant un mois:

Rotation de la terre

La terre exécute une rotation autour du Axe de la terre À l'ouest - Est, dont la période est 1 jour ou plus de précision 23 heures, 56 minutes et 3.5 secondes.

La vitesse de rotation de la Terre est de 1600 km / h en Équateur et diminue jusqu'à ce qu'elle soit annulée à droite aux pôles, où l'axe de rotation passe, qui est incliné 23.44º par rapport au plan orbital de la terre, connu sous le nom Écliptique.

Ce mouvement est responsable de l'apparition de jour et de nuit, qui régit la vie des gens. Pendant environ 12 heures (il varie en fonction de la latitude et de la station), un hémisphère terrestre reçoit la lumière du soleil et a une température plus élevée, tandis que l'autre est sombre et la température baisse.

La rotation terrestre est due à la façon dont la terre s'est formée. Le nuage de matière qui a donné naissance au système solaire a dû se tourner pour compacter l'affaire. Mais le virage a un moment angulaire, qui en l'absence de couples externes est préservé.

Le soleil, les planètes et autres membres du système solaire, considérés comme un système isolé, ont ce moment angulaire, distribué entre ses membres.

C'est pourquoi chaque planète a son propre mouvement de rotation ouest, à l'exception de Vénus et d'Uranus, qu'ils font au contraire, peut-être à cause d'une collision avec un autre corps de grande taille.

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Traduction de la terre

La Terre fait également un mouvement de révolution autour du soleil, dont la période est un peu plus d'un an. L'origine de ce mouvement est dans l'attraction gravitationnelle que le soleil exerce.

Dans ce mouvement, la terre décrit une orbite elliptique, toujours selon les lois de Kepler du mouvement planétaire. Pour un observateur situé dans le pôle Nord, ce mouvement est réalisé dans la direction opposée des aiguilles d'horloge.

Comme pour la lune, l'excentricité de l'ellipse décrivant la terre est assez petite. Ensuite, l'orbite de la Terre s'approche d'un cercle de radio 150 x 10⁶ Km. Cette valeur est utilisée en astronomie pour définir une unité de distance appelée unité astronomique ou UA, largement utilisée pour exprimer des distances dans le système solaire.

Mouvement de traduction de la Terre autour du soleil. Source: Wikimedia Commons.

La durée totale de cette ellipse est de 930 millions de kilomètres, que la Terre parcourt une vitesse de 30 km / s. 

L'axe de rotation de la Terre est incliné 23.44º en ce qui concerne la normale à l'écliptique. Par conséquent, notre planète traverse son orbite autour du soleil, l'un de ses hémisphères est plus exposé aux rayons du soleil, produisant l'été, tandis que dans l'autre, l'exposition est moins et l'hiver surgit.

Autres mouvements de la Terre

La Terre n'est pas une sphère parfaite, mais un ellipsoïde haché dans les pôles. Par conséquent, le renflement équatorial provoque un mouvement d'équilibrage lent sur la terre appelée précession. 

Dans ce mouvement, l'axe terrestre effectue une rotation autour du pôle écliptique, dessinant un cône imaginaire, comme observé dans la figure suivante:

Mouvements de précession et de noix de la Terre. Source: Wikimedia Commons

La terre prend 25.767 ans pour dessiner ce cône. Surmonter la précession, il y a un autre mouvement de balancement de l'axe, appelé noix, causé par l'attraction gravitationnelle de la lune sur le renflement équatorial et qui a une période de 18.6 ans.