cricri

rotation de la Lune

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Bonjour à Tous,

Depuis que je regarde la Lune de plus près, une question me tracasse : sait-on pourquoi la Lune fait-elle un tour sur elle même en même temps qu'elle fait un tour de la Terre ? Combien y avait-il de chance pour qu'un tel phénomène se produise ?

Cricri

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C'est pas de la chance, c'est normal.

Le couple Terre-Lune est en interraction gravitationnelle. Au fil du temps, La Lune a tourné sa face la plus massive vers la Terre, qui l'a "bloqué". C'est d'aileurs le cas de 100 % (?) des satellites.

Je te la fais simple, pour le détail, l'évolution du bazar, les fusées vont viendre te répondre clairement.

S

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C'est dû au fait que la Lune est liée gravitationnellement(ça se dit? ) à la Terre, mais un spécialiste expliquera ça mieux que moi...

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quote:
interraction gravitationnelle

C'est vrai que c'est mieux que gravitationnellement
T'aurais pu faire journaliste Superfulgur

Antoine

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Effectivement, maintenant que vous le dites, cela parait évidentiellement normal.

Merci pour l'info.

Cricri

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Je ne crois pas que ce soit lie a une face "plus massive" tournee vers la terre, supermaree...

C'est l'effet de maree de la Terre sur la Lune qui l'a ralenti dans sa rotation au cours du temps (dissipation d'energie de rotation dans le mecanisme de soulevement et d'abaissement de la croute du satellite dues aux marees "gravitationnelles"). L'effet devient fige quand le satllite ne presente plus que toujours la meme face a sa planete mere.

Comme l'effet de Maree de la Terre sur la lune est bien plus fort que celui de la Lune sur la Terre - et l'inertie de rotation plus faible, la lune ne montre plus que la meme face a la Terre depuis bien longtemps, tandis que ce n'est pas encore le cas pour la Terre.

Vous imaginez bien que les satellites des planetes geantes subissent des effets de Maree considerable, si bien que la majeure partie sont aussi synchronise en rotation/revolution autour de leur planete.
Il y a des exceptions: Hyperion qui est en rotation chaotique je crois, et les satellites distants des planetes geantes.

Nicolas

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Je pense que le Grand Fulgurant a raison. La Lune est composée de différentes "masses" agglomérées, qui n'ont pas la même densité. Cela avait été remarqué par les premières sondes lunaires qui orbitaient, car leur altitude variait soudainement. Il avait été donné le nom de "mascons" à ces concentrations si je me souviens bien.
Sur Terre, la tectonique générale homogénise des masses qui sont en grande partie restées fluides. Seuls les frottements des marées ralentissent la boule, qui avait des jours de 22 heures à l'époque dez dinosaures.
A terme, les deux seront "verrouillées" l'une sur l'autre, se montrant l'une l'autre toujours la même face, tout en continuant à se tourner autour.

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Voui, Kaptain, j'espique mal, mais je pensais aux mascons (comme la Lune).
Cela dit, Biver a raison, le phénomène est général, vrai pour tout le Système solaire.

S

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Cricri > Personnellement, je le comprend mieux formulé comme ça, (mais c'est exactement ce que dit Biver) :

Pourquoi la Lune présente-t-elle toujours la même face à la Terre ?

Comme la plupart des lunes orbitant autour des autres planètes, c'est un phénomène de résonance gravitationnelle qui explique pourquoi la Lune nous présente toujours la même face. Au cours des âges il s'est en fait établit une synchronisation entre sa période de rotation et sa période de révolution, synchronisation d'autant plus parfaite que la Lune est sphérique et relativement homogène.

La Lune évolue dans le champ de pesanteur de la Terre. De ce fait, l'hémisphère visible de la Lune subit une attraction de la part de la Terre différente de celle de sa face cachée ; la force exercée sur sa face visible est plus grande que celle exercée sur sa face cachée car cette dernière est plus éloignée de la Terre.

Cette attraction différentielle déforme la Lune le long de l'axe qui l'unit à la Terre, présentant une légère excroissance en direction de la Terre qu'on appelle le lobe de Roche. Cet effet de marée atteint une amplitude de quelques mètres à la surface de la Lune. Ce phénomène agit comme un balancier ou un volant d'inertie sur la Lune, tendant à la ramener dans l'axe Terre-Lune au moindre écart.

Au bout de quelques millions d'années le système trouve un équilibre et se synchronise naturellement.
http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-lune2.htm

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Bonjour,

si je ne m'abuse, la Lune ne présente pas tout le temps la même face à la Terre : il y a un phénomène de libration à prendre en compte. En fait, 60% ou peu s'en faut de la Lune est visible de la Terre (bien sur, jamais 60% en même temps!). Ceci est dû au fait que quand la Lune est au plus près de la Terre, elle tourne plus vite autour de la planète qu'elle ne tourne sur elle-même, et inversement. Bon, je sais, je n'explique pas des masses bien : je vous renvoie donc a un site plus clair ( mais qui manque un peu d'équations à mon goût ) : http://fr.wikipedia.org/wiki/Libration

C.P.

[Ce message a été modifié par Cédric Perrouriefh (Édité le 20-03-2009).]

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OK, mais alors, pourquoi la Lune expose-t-elle cette face-là et pas l'autre ? Le pur hasard ?

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YAHOO!!!!!!!!!


La face cachée
La Lune intrigue notamment par sa face dite "cachée", opposée à celle qu'elle nous montre constamment orientée vers vers la Terre, parce qu'elle tourne de manière synchrone avec la Terre, constamment en phase avec son orbite.

En effet l'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur la Lune (de la même manière que la Lune en exerce une plus sur la Terre, provoquant les marées) provoque des déformations et des forces de friction à l'intérieur de la Lune. Une partie de l'énergie cinétique de rotation est alors libérée sous forme de chaleur et la rotation ralentit. Au bout d'un certain temps, la rotation de la Lune est suffisamment ralentie pour que sa période soit égale à celle de la révolution autour de la Terre : on a alors atteint un état stable (plus de forces de friction car plus de mouvement relatif) et le système reste dans cet état, même si, au départ, la période de rotation de la Lune est plus rapide que sa période de révolution autour de la Terre. Ce cas de figure n'est pas propre à la Lune : comme celle-ci, de nombreux satellites tournent en phase avec la rotation de la Terre : on les qualifie alors de géostationnaires.

Vraiment,la FIAT n'est plus un luxe!

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Et oui...
On en revient aux mascons (comme la Lune).

Pour moi, la face visible est celle des impacts gigantesques, où des masses importantes sont "enterrées", il y a bien, je crois, une dissymétrie de masse dans la Lune. L'autre face est cratérisée, sans mers, sans super impacts.

S

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En 2008, grace à des mesures gravimétriques très précises, la sonde Kaguya a pu préciser certains aspects physiques de la surface lunaire...
Il est vrai que les bassins d'impact de la face visible sont remplis d'un magma très dense provoquant ici et là des anomalies de gravité positive, ceux de la face cachée étudiée pour la première fois en gravimétrie par Kaguya affichent au contraire des anomalies de gravité négative.

Explication : l'épaisseur de la croûte sur l'émisphère caché est très importante (environ 100 km). Les grands impacts n'ont pas pu percer cette barrière et permettre la remontée des roches denses vers la surface..
Ce sont au contraire des roches poreuses qui dominent et qui conduisent donc à une réduction de la pesanteur...

Toutefois, il me semble que cette "dissymétrie de masse" de la lune n'est certainement pas assez marquée pour pouvoir lui imputer des effets aussi énormes...
A mon humble avis, les forces engendrées par la résonance gravitationnelle sont beaucoup plus puissantes et, surtout, ont été actives dès la formation du système terre/lune...

Par ailleurs, ce phénomène de résonnance gravitationnelle et ses effets se vérifient partout dans le système solaire sans qu'il y ait besoin d'y ajouter autre chose...

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vaufrèges13, tu dis :

"La Lune évolue dans le champ de pesanteur de la Terre. De ce fait, l'hémisphère visible de la Lune subit une attraction de la part de la Terre différente de celle de sa face cachée ; la force exercée sur sa face visible est plus grande que celle exercée sur sa face cachée car cette dernière est plus éloignée de la Terre."

Donc, si je comprends bien, la face visible ne peut pas être derrière, et inversement...!

Plus sérieusement, il résulterait donc de cette "dissymétrie d'attraction sur les hémisphères" une obligation, pour tout satellite d'une planète, d'être "bloqué" et donc de présenter toujours la même face à la planète.
Est-ce vérifié sur les satellites du système solaire...?

Mais alors, si tel est la cas de l'équilibre final, qu'est-ce qui empêcherait (et qui s'opposerait) à une légère "rotation manuelle" du satellite à partir de sa position d'équilibre...?

je pense que c'est plutôt un défaut d'homogénéité interne qui crée un couple gravitationnel d'équilibre, et donc une face visible stable et prédéterminée (cf Supertrucmuche). Non...?

[Ce message a été modifié par Toutiet (Édité le 23-03-2009).]

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Salut Toutiet

>>"Est-ce vérifié sur les satellites du système solaire...?"<<
-- Oui pour la très grande majorité des satellittes pas trop éloignés, Biver l'a déjà évoqué plus haut..

Pour cette fameuse dissymétrie, sa génèse fait l'objet de plusieurs hypothèses. Si on table sur l'hypothèse généralement admise que la lune est le résultat de la collision de la terre avec un autre corps de la taille de Mars, voici un schéma qui représente le processus final de la formation de la lune, et l'influence de l'attraction terrestre qui explique le processus d'initiation de la dissymétrie:

Il faut noter toutefois que la quasi totalité de la masse de la lune n'a pas été affectée par ce processus... Ensuite il y a eu le phénomène d'impacts météoritiques qui a permis des remontées de magma plus dense ici et là sur la face la plus "perméable".
Donc on se mort un peu la queue là, car c'est bien l'attraction terrestre qui serait à l'origine de cette dissymétrie... mais il faut bien comprendre que celle-ci reste très superficielle à l'échelle de notre satellite pour avoir joué véritablement un rôle dans la synchronisation.
En effet, la lune est globalement plutôt homogène.

Les effets globaux des marées gravitationnelles engendrent des forces très considérables, bien largement supérieures à celles qui pourraient être engendrées par cette seule légère dissymétrie de surface... Quant à la "rotation manuelle" , je te rappelle ce que j'ai déjà écrit plus haut, à savoir que ce phénomène "d'excroissance" due à la marée gravitationnelle agit comme un balancier ou un volant d'inertie sur la Lune, tendant à la ramener dans l'axe Terre-Lune au moindre écart.


Enfin, je crois, je suppute même...


[Ce message a été modifié par vaufrèges13 (Édité le 23-03-2009).]

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quote:
la force exercée sur sa face visible est plus grande que celle exercée sur sa face cachée car cette dernière est plus éloignée de la Terre.
Ce n'est pas tout à fait exact. A la surface de la lune, la force la plus importante est l'attraction lunaire. L'attraction de la terre s'y ajoute sur la face cachée, s'y soustrait sur la face visible. Mais il y a une troisième force, la force centrifuge due au mouvement circulaire de la lune autour de la terre. Cette force est dans la direction opposée à celle de la terre, elle est plus forte pour la face cachée que pour la face visible.

Résultat des courses la lune prend une forme un peu ovale les bourrelets étant dans la direction de la terre. Elle ne prendrait une forme en goutte d'eau bien dissymétrique que si la terre était beaucoup plus proche de la lune. On le voit (mal) sur l'illustration des équipotentielles, ici : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Lagrange_points.jpg/300px-Lagrange_points.jpg

Comme l'explique Hamilton, quand la lune ne présentait pas toujours la même face à la terre, ses bourrelets se déplaçaient sur sa surface, mais les forces de friction avaient tendance à retarder la progression des bourrelets. Ces bourrelets n'étaient donc plus alignés avec la terre. L'attraction terrestre appliquait alors un couple sur ces bourrelets (parce que le bourrelet le plus proche de la terre est plus attiré que l'autre). Ce couple ralentit la rotation de la lune sur elle-même et en réaction la pousse sur son orbite l'éloignant progressivement de la terre.

Je ne pense pas, mais peut-être me trompé-je, qu'un excès de densité "déséquilibre" la lune et lui fasse présenter la face la plus dense à la terre. En revanche, une fois la rotation arrêtée, les deux faces n'ont peut-être pas la même probabilité de se prendre un bolide.

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J'ai le sentiment bizarre qu'on est en phase là...

Il est clair que pour tenter d"appréhender ça globalement, on se doit de schématiser...
Dans le détail, comme toujours, c'est beaucoup plus complexe... C'est pour ça qu'il vaut mieux éviter d'y entrer...

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"En revanche, une fois la rotation arrêtée, les deux faces n'ont peut-être pas la même probabilité de se prendre un bolide."

Ah ?

Et tu trouves normal que la face visible, qui fait donc face à la Terre, montre cinq ou six impacts géants, qui couvrent plus de 60 % de sa surface, et l'autre côté, celui qui fait face "aux étoiles", rien ?

S

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Je pose une question conne :

Si la lune était attachée par un bâton rigide à la terre, lorsque la terre tourne autour de son axe, alors la lune tournerait autour de la terre en montrant toujours la même face ? Non ?

Tu vois du genre, je suis lanceur de marteau (la terre) et au bout de mon fil, il y a la lune.

Ok, je commence à tourner avec le marteau qui est attaché et qui forcément me montre toujours la même face. L’axe du marteau ne bouge pas !

Alors pourquoi dit on que la lune tourne autour de son axe, en plus ?

Je comprends rien, je suppose qu’il doit s’agir de référentiel …

J’ai bien fais de pas aller à l’école, je crois que j’aurais ralenti la classe avec toutes mes questions a la con 


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quote:
Et tu trouves normal que la face visible, qui fait donc face à la Terre, montre cinq ou six impacts géants, qui couvrent plus de 60 % de sa surface, et l'autre côté, celui qui fait face "aux étoiles", rien ?
Nan, c'est pas normal, d'ailleurs je vais lancer une pétition pas normal non plus que Mars ait Olympus Mons qui brise sa symétrie, sans parler de Japet .

Faut-il chercher une explication ? Je ne vois pas comment une réplétion (restons francophones ) pourrait être l'explication.

HonoriusF., tu as raison c'est comme si la lune était attachée à la terre par un bâton, ou comme un enfant sur un manège : pour lui le manège ne tourne pas, mais tout le reste tourne, non ?

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Pourtant, la boule de mon marteau ne tourne pas sur son axe ? Donc, pourquoi dire que la lune tourne sur son axe ?

Je ne comprends pas bien . Lorsque je tourne avec ma lune (marteau), et bien elle tourne autour de moi (la terre).

Donc effectivement elle tourne au tour de la terre. Mais elle ne tourne pas autour de son axe. J'ai un problème de géométrie dans l'espace et de référentiel ( ce n’est pas nouveau).

Mon idée est de mettre une aiguille à tricoter dans l'axe du marteau, lorsque je vais me mettre à tourner, l'aiguille ne bouge pas ? Sauf si je la tiens !

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La terre tourne sur elle même si je suis dessus.

La lune tourne sur elle même si je suis dessus

Mais lorsque je parle de la lune et que je suis sur terre, eh bien pour moi elle ne tourne pas sur elle même lorsqu'elle tourne autour de la terre.

J'essaye de faire un effort, mais c'est difficile quand on n’est pas équipé !

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