Solstice et obliquité

Le solstice d’été s’avère un moment propice pour aborder le sujet de l’obliquité de la Terre.

Dans l’hémisphère nord où vit 90 % de la population mondiale, l’été survient autour du 21 juin de chaque année au moment appelé le solstice. Ce mot dérivé du latin solstitium signifie que le soleil (sol) semble s’arrêter (stare). Pas que le Soleil cesse de bouger dans le ciel, mais il semble cesser de modifier sa trajectoire ascendante.

Obliquité

Évidemment, le Soleil ne bouge pas vraiment. C’est la Terre qui, au cours de sa révolution autour de lui, présente à ce moment de l’année l’inclinaison de son axe de rotation dans une position telle que la clarté diurne dure plus longtemps, les nuits sont donc les plus courtes. Sans l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre, ce phénomène annuel n’existerait pas, les nuits et les jours seraient toujours identiques et d’égales durées et il n’y aurait qu’une seule saison.

On peut donc considérer l’inclinaison de l’axe de rotation de notre planète comme la grande responsable des variations climatiques annuelles. Je vais donc «me pencher» un peu plus sur cette fameuse inclinaison pour mieux la comprendre.

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Les planètes et les étoiles se forment par l’agrégation (accrétion) d’un nuage de gaz et de poussières tournant dans un plan de rotation quelconque. Ce plan est appelé l’écliptique et toutes les futures planètes non perturbées partageront à peu de chose près ce même plan. Le nuage de poussières et de gaz se fragmente en créant des tourbillons internes en forte rotation sans toutefois cesser de faire le tour de l’astre central qui deviendra l’étoile. Si rien ne vient déranger ce scénario, l’axe de rotation des tourbillons sur eux-mêmes qui deviennent graduellement des planètes et l’axe de l’écliptique se confondent parfaitement puisqu’ils émanent du même phénomène qui est la rotation du nuage originel.

Dans ces circonstances idéales, les planètes n’ont aucune obliquité. En réalité, toutes les planètes du système solaire possèdent un penchant plus ou moins important, sauf Mercure en première approximation. Si Jupiter ne penche que de 3°, Saturne, Mars, Neptune et la Terre s’inclinent entre 20° et 30°. L’obliquité de notre planète est actuellement de 23°26’14’’ et c’est loin d’être la plus prononcée. Uranus roule sur le côté, quasiment comme une boule de bowling, faisant un angle impressionnant de 98°. Toutefois, la palme revient à notre sœur Vénus qui se retrouve à 177°. C’est-à-dire que son ancien pôle Nord se retrouve aujourd’hui au sud, elle a complètement basculé. On le sait puisque sa rotation est rétrograde.

L’obliquité des planètes peut avoir été causée par d’anciennes collisions cosmiques de grande envergure. Au commencement, notre système solaire comptait bien plus de planètes qu’aujourd’hui. Plusieurs protoplanètes se sont heurtées en créant de plus gros corps célestes et ces collisions surviennent rarement à un angle nul entre les deux objets. Ce faisant, l’axe de rotation est nécessairement perturbé et c’est ainsi que les planètes résultantes peuvent se retrouver avec une obliquité plus ou moins prononcée.

La Terre n’a pas échappé à ce genre de cataclysme. Une planète de la taille de Mars l’aurait heurtée très tôt dans son histoire. On a donné le nom de Théia à celle qui est venue nous embrasser. Aujourd’hui, on est pas mal certain que la Lune aurait émané de ce terrible choc par l’accrétion des débris projetés dans l’espace. L’obliquité de la Terre viendrait peut-être de cette collision.

La présence rapprochée de notre Lune stabilise l’axe de rotation de la Terre qui sinon aurait tendance à devenir beaucoup plus instable. Moins de conditions changeantes favorisent l’évolution des êtres vivants vers plus de complexité.

L’obliquité de la Terre n’est pas constante, en fait rien n’est vraiment stable dans la nature et encore moins la mécanique céleste. L’inclinaison varie à cause de deux phénomènes que sont la précession et la nutation. La précession est le changement de position de l’axe de rotation. Il tourne lentement sur lui-même, mais si cette rotation était parfaitement circulaire, l’obliquité ne varierait pas. Le fait qu’il décrive une ellipse cause un changement de valeur de l’angle. La nutation, quant à elle, se présente comme une légère oscillation de l’axe de rotation. Le rebord de l’ellipse est crénelé, un peu comme une dentelle. Ces deux mouvements conjugués de la Terre modifient légèrement l’inclinaison de son axe de 2,5° au total sur une période d’environ 41000 ans.

Precession_Nutation

L’obliquité est une bénédiction, car elle permet à la chaleur solaire de se distribuer un peu plus équitablement sur la planète. En plus de donner plusieurs saisons distinctes dans les deux hémisphères, elle permet d’amenuiser les écarts de température entre les pôles et l’équateur. Avec une obliquité nulle, il ferait beaucoup trop chaud aux basses latitudes et beaucoup trop froid aux latitudes élevées. Il ne resterait que deux bandes où l’humain pourrait vivre plus ou moins confortablement. L’une d’entre elles serait située dans l’hémisphère sud, là où il n’y a presque pas de terres, il ne resterait en tout et partout que la bande située au nord pour pouvoir s’émanciper.

L’humain n’aurait probablement jamais vu le jour, mais qui sait? Les parasites ont toujours plus d’un tour dans leur sac. Notre planète pourrait être aux prises avec nous, essayant de modifier l’obliquité afin d’augmenter la surface des territoires habitables. Je n’ose pas penser aux solutions imaginées pour parvenir à cette fin.

L’obliquité de la Terre nous évite donc de faire les idiots. Bah! Faut pas trop s’en faire, il reste tellement de façons de lui causer des torts, au bout du compte, une de moins ne fera pas grande différence.

Les statistiques de la comète de Noé

Cet article clôt cette série de quatre dont font partie: «La comète de Noé», «Survivre à la comète de Noé» et enfin «La saga de Noé».

Le système solaire regorge d’astéroïdes et de comètes. Si leur composition diffère, quelque chose cependant les réunit et c’est leur taille.

Les uns comme les autres ont subi deux types d’effets, l’agrégation et la dislocation. Tous ces corps tournent de manière ordonnée, leur vitesse de révolution autour du Soleil est semblable s’ils partagent la même orbite. Comme des automobiles avançant sur une autoroute, les collisions restent donc peu nombreuses, mais elles surviennent tout de même.

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Deux effets peuvent survenir lors de ces embrassades cosmiques. Si la vitesse relative entre les deux corps en collision est faible, ils auront tendance à s’agréger l’un à l’autre. Si au contraire leur vitesse différentielle est trop importante, le choc sera brutal et ils se disloqueront, créant une multitude de corps plus petits.

Ces deux phénomènes amènent une distribution des masses des astéroïdes et des comètes d’ordre logarithmique. Ne fuyez pas, je vais expliquer simplement ce terme mathématique. Une distribution logarithmique des masses signifie qu’il existe 100 fois plus d’astéroïdes de 1 mètre de diamètre que ceux de 10 mètres, ceux-ci étant 100 fois moins nombreux que ceux de 100 mètres et ces derniers 100 fois moins présents que ceux de 1 kilomètre et heureusement, les astéroïdes de 10 km de diamètre restent très rares, car ils sont 100 fois moins nombreux que ceux de 1 km.

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Il tombe plus de cent millions de cailloux célestes (météores) par jour dans l’atmosphère terrestre pour un total de cent à mille tonnes. La plupart ne sont heureusement que des poussières qui se consument entièrement durant leur chute. De 0,5 % à 5 % de cette masse totale atteint le sol. On parle alors de météorites à partir du moment où elles touchent terre.

La météorite de Chicxulub ayant décimé les dinosaures, tombée voilà 66 millions d’années, faisait approximativement 10 km de diamètre, ce qui ne survient en moyenne qu’une seule fois par 100 millions d’années. En revanche, une météorite d’un kilomètre de diamètre a une probabilité cent fois plus grande de nous frapper, soit une par million d’années. Lire mon récent article sur la «Comète de Noé» pour obtenir un exemple d’une telle collision survenue voilà 13000 ans.

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Tous ces chiffres restent spéculatifs, car nous ignorons combien la Terre a reçu de météorites depuis sa formation. Nous devons nous référer aux impacts visibles sur la Lune et sur les autres corps dont la croûte n’est pas érodée pour évaluer très grossièrement leur nombre. Les océans et l’érosion des sols ont fait disparaitre tous les astroblèmes de peu d’importance. Les seuls encore visibles, les plus importants ou les plus récents demeurent peu nombreux.

Au-delà des statistiques, des probabilités, la réalité peut s’avérer tout autre. Peu importe les événements du passé, rien n’interdit une comète de plus de 10 km de diamètre de nous visiter demain matin même si la dernière ne date que de 66 millions d’années.

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Heureusement, nous possédons aujourd’hui tout un réseau de surveillance nous permettant de repérer précocement les corps les plus dangereux. Si un monstre de cette dimension se rapprochait dangereusement de la Terre, nous l’aurions fort probablement déjà aperçu. Pour les cailloux de moindre importance, plusieurs d’entre eux réussissent à nous passer sous le nez. Ce fut le cas le 15 février 2013 lorsque dans la ville russe de Tcheliabinsk une météorite a fracassé nombre de vitres et fait tomber des murs de briques lors de son passage remarqué. Pourtant, son diamètre ne faisait que 15 mètres et sa masse d’environ 10000 tonnes. Mais à cause de sa grande vitesse, l’énergie dégagée correspondait à environ 30 bombes atomiques d’Hiroshima.

On peut se rendre compte de l’énorme potentiel destructeur de ces visiteurs de l’espace malgré leurs dimensions réduites. Minimiser l’impact sur la Nature et sur l’humain de la comète de Noé qui devait faire près d’un kilomètre de diamètre démontre l’incompréhension de ceux qui croient impossible un si grand rôle joué sur l’état de la planète entière.