mercredi 25 février 2015

Pourquoi la Lune s'éloigne...





La Lune s'éloigne car elle tourne moins vite autour de la Terre que la Terre ne tourne sur elle-même. Dans le cas contraire, celui de Phobos autour de Mars par exemple, qui tourne plus vite que Mars, elle s'en rapprocherait... Le phénomène des marées océaniques ralentit le mouvement de rotation de la Terre, qui tourne plus vite que la Lune autour d'elle. L'axe du bourrelet des marées est donc toujours légèrement en avance sur la direction Terre-Lune : il  forme un angle d'environ 3°, ce bourrelet se déplace donc à l'inverse de la rotation de la Terre et la tire en quelque sorte à rebours... La durée du jour diminue ainsi de 0,002s par siècle. Les marées terrestres ralentissent la rotation de la Terre. C'est pourquoi il y a seulement 350 millions d'années, l'année solaire durait plus de 400 jours... qui ne duraient que 22h, mais les marées étaient de plus grande amplitude. Tout ceci a été découvert par l'étude des coraux fossiles...

D'autre part, la Lune s'éloigne de la Terre (3,7 cm par an mesurés par télémètre laser), elle gagne donc de l'énergie, comme à chaque fois qu'un corps se sépare d'un autre... Si elle perdait de l'énergie, la Lune se rapprocherait de la Terre au lieu de s'en éloigner. D'où vient cette énergie ? Elle vient du phénomène précédent, du ralentissement causé par les marées terrestres qui sont dues au couple de rappel exercé par la Lune. L'énergie perdue d'un côté est gagnée de l'autre... On peut dire aussi que le moment cinétique du système Terre-Lune se conserve : si la Terre tourne moins vite sur elle-même, il faut que sa Lune soit plus loin. Un peu comme la patineuse sur glace qui tourne moins vite sur elle-même lorsqu'elle étend ses bras.

L'une des conséquences est que le mois lunaire ou mois sidéral (27,3 jours) est appelé à croître pour respecter la troisième loi de Kepler, qui lie la durée de révolution T de la Lune autour de la Terre à la distance r entre les deux objets : le carré de T est proportionnel au cube de r...