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.

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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.

Un nom d’étoile avec une date de péremption

Les observateurs sur la Terre voient actuellement toutes les étoiles tourner autour de Polaris, plus communément connue sous le nom d’Étoile polaire. En prenant un cliché à grand temps d’exposition, cela devient parfaitement évident. Une seule étoile demeure au centre de toutes les autres et c’est Stella Maris, un autre de ses nombreux noms, l’étoile de la mer et des marins qui se guident grâce à elle pour ne pas perdre le nord.

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Même si l’effet n’est pas apparent, bon an mal an, l’axe nord-sud autour duquel le monde tourne quotidiennement se déplace lentement sur la voûte céleste. Tous les 72 ans, l’axe se déplace d’un petit degré le long du périmètre d’un cercle virtuel. Ainsi, en 25769 années, la Terre aura connu plusieurs étoiles différentes le long de son pôle Nord. Ce fut le cas dans le passé et ce scénario se répètera dans le futur.

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Le 24 mars 2100, l’étoile Polaire, Polaris, se trouvera au plus près de la projection de l’axe de rotation de la Terre. Après cette date, elle commencera à s’en éloigner. Dans 12950 ans, elle se trouvera au plus loin dans son cycle. Elle aura été remplacée par une étoile très brillante, on la nomme aujourd’hui Alpha Lyræ ou encore Vega, on la renommera alors «Polaris» avec justesse, au détriment d’Alpha Ursæ Minoris, notre Polaris actuelle.

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Voilà la raison du titre de cet article. Si l’humain vit encore suffisamment longtemps, je n’y compte pas, mais qui sait, les teignes pouvant s’avérer coriaces, changera-t-il le nom de son ancienne étoile polaire ou bien le gardera-t-il en l’honneur du bon vieux temps? Il pourrait aussi se dire que dans environ 13000 ans, son nom redeviendra pertinent, suffit de patienter.

La précession des équinoxes, c’est le terme utilisé pour définir ce mouvement de notre Terre, un mouvement semblable à l’axe de rotation d’une toupie qui oscille parce qu’elle n’est pas parfaitement balancée. Ce cycle a des effets certains sur le climat des deux hémisphères, mais il n’explique pas le cycle des grandes glaciations qui, elles, surviennent environ aux 100000 ans.

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Ouais, j’ai constaté moi aussi qu’avec quatre cycles de précession, on obtient justement un chiffre autour de 100000 ans. Toutefois, rien ne permet de comprendre pourquoi la Terre en aurait besoin de quatre précessions complètes pour obtenir un seul cycle glaciaire. Le mystère reste total encore aujourd’hui. Heureux, l’individu qui finira par lever définitivement le voile sur cette énigme.

Mais là, j’empiète sur le sujet d’un autre article.

Réponse à une énigme sur le temps

Ceci se veut la suite du récent article que j’ai consacré à une idée un peu folle, mais pleine de promesses, une idée sur le temps, il serait tridimensionnel.

Penser que le temps est tridimensionnel est source de conséquences que je ne m’attendais pas à priori. Plus j’y pense et plus je trouve cette idée remplie de… solutions à des problèmes que nous pose le temps dans la façon actuelle de le modéliser.

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L’une des plus grandes énigmes scientifiques concernant le temps tel que pensé dans nos théories physiques actuelles concerne la flèche temporelle. Actuellement, rien n’interdit le temps de reculer, du moins en équations. Pourtant, ce faisant, l’effet précèderait la cause et c’est la raison pour laquelle les scientifiques pensent que nos théories concernant le temps doivent comprendre un mécanisme qui interdirait ces retours dans le passé.

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Le troisième axe du temps, l’axe qui mesure « le temps qui passe », qui s’allonge au fil du temps, expliquerait pourquoi celui-ci n’est pas réversible, que le passé nous est inaccessible. En s’allongeant constamment, ce vecteur dicterait une seule direction à la flèche du temps. Les théories actuelles dépourvues de cet axe n’ont pas cette contrainte et ne récusent pas l’inversion du temps, ce qui donnerait la possibilité de voyager dans le passé. Pourtant, cela ne s’est jamais vu.

J’ai déjà expliqué dans cet article pourquoi les voyages temporels dans le passé n’existent pas. Ce n’est pas une démonstration, mais une solide preuve observationnelle. Le troisième axe que je définis au temps élimine pour toujours cette dérangeante possibilité, celle que la causalité puisse être prise en défaut. Avec cet axe du temps qui passe, plus moyen de retourner dans le passé pour tuer ses aïeux. Les paradoxes temporels ne peuvent plus exister et la cause précèdera toujours l’effet. Croyez-moi, c’est une excellente chose, même si elle vient de saborder l’idée maitresse de bon nombre de films et de séries télé.

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Voilà, l’idée du temps tridimensionnel résout un problème majeur de la physique. Il suffit maintenant de trouver un moyen de prouver que j’ai raison. Mais une fois encore, je devrai vous faire patienter, car mes idées doivent prendre le temps de se mettre en place.

Si je parviens enfin à dormir!