Mise à jour le 10 Juillet 2017
CONFÉRENCE de Nicolas RAMBAUX sur
« La rotation des satellites en résonance spin-orbite »
Astronome IMCCE et Université P et M Curie
Organisée par la SAF
Dans ses locaux, 3 rue Beethoven, Paris XVI
Le Samedi 24 Juin 2017 à 15H00
à l'occasion de la réunion de la Commission de Planétologie.
Photos : JPM pour l'ambiance. (Les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire
J’ai mis la présentation de Gilles sur ma liaison ftp elle est disponible au téléchargement et s’appelle.
SAF_Rambaux-rotation.pdf
Elle est dans le dossier PLANETOLOGIE SAF de la saison 2016-2017.
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
BREF COMPTE RENDU
On avait choisi un mauvais jour pour la réunion, en effet problèmes avec le RER-C, des manifs dans Paris et le salon du Bourget, si bien que nous étions peu nombreux malheureusement.
Pourquoi donc étudier la rotation de tels corps ?
Cela devrait nous permettre de comprendre leur dynamique ainsi que leur structure interne et même leur évolution à long terme.
On se souvient tous de la rotation d’un œuf dur et d’un œuf cru.
L’œuf dur tourne plus vite. La nature interne joue donc sur ses caractéristiques externes.
De même en astronomie, on peut aussi par écho radar atteindre l’intérieur des corps célestes.
Les librations de la Lune.
La libration d’un satellite, est une lente oscillation, de celui-ci, tel que vu depuis le corps céleste autour duquel il orbite.
Dans le cas de la Lune, qui est synchronisée avec la rotation terrestre, cela permet de voir un peu plus des 50% auxquels on s’attend, en fait on peut voir au cours du mois lunaire près de 59% de la surface lunaire. Cela est dû à la forme elliptique de l’orbite lunaire.
On s’en était aperçu déjà dans le passé (Hevelius, Galilée…). Ce sont dans le cas de la Lune des librations optiques.
Et c’est Cassini qui s’est penché sur le phénomène et en déduisit des lois.
On s’en rend compte sur ce film de la NASA GSFC.
Il existe aussi des librations physiques dues aux forces de marée. Ce sont dans ce cas de réelles variations de la Lune autour de sa position moyenne, causées par l’attraction terrestre.
Et afin de mesurer exactement la distance de la Lune à la Terre, les astronautes de l’époque Apollo (3 missions Apollo et 2 Luna) ont déposé des réflecteurs Laser sur la surface lunaire.
On vise ces réflecteurs depuis la Terre et le temps d’aller retour est une mesure exacte de la distance Terre-Lune.
Il y a sur Terre quelques stations de tirs, notamment une au dessus de Grasse, au plateau de Calern.
Que j’ai eu d’ailleurs le plaisir de visiter et de m’assoir au pupitre de tir !
Précision de la distance : 2 à 4 cm.
Il existe des modèles pour traiter les observations des télémétries Laser : DE ou EPM ou INPOP.
D’après les données Apollo récemment traitées (2001-21011), le noyau de la Lune serait quand même fluide, mais trop petit pour créer un effet dynamo.
On poursuit des études sur le noyau de la Lune, on se demande même si une zone fondue et une graine ne seraient pas présentes.
Il semble donc que la Lune soit encore un corps actif dynamiquement.
Un noyau fluide aurait été détecté.
Un débat existe sur la taille de ce noyau.
Les librations de Mimas.
Mimas est un des satellites de Saturne, relativement proche d’ailleurs de la planète aux anneaux. Son rayon : 190km.
Il présente une grande amplitude de librations théoriques.
Satellite glacé, on remarque un grand cratère à sa surface (cratère Herschel).
On a pu déterminer quelques milliers de points de contrôle à sa surface qui permettent de suivre son évolution. Ce qui a permis de mettre au jour des librations de l’ordre de 2km.
Il existe aussi une anomalie de masse sous le cratère Herschel.
Est-ce dû à une porosité sous la surface ou à un océan interne global à l’intérieur de ce satellite ?
Cela mène à définir un modèle de 3 couches pour Mimas : glace ; eau et silicates. Sensible aux forces de marée.
Modèle identique pour Encelade qui possède certainement un tel océan.
De même on pense que Titan pourrait aussi abriter un tel océan.
Conclusions.
L’étude des librations de certains satellites donnent des contraintes sur les modèles élaborés concernant leur structure.
La grandeur de ces librations peut être le signe de la présence d’un océan interne.
POUR ALLER PLUS LOIN :
Test de l’œuf : cuit ou cru ? avec explications.
C'est vrai que l'on peut voir depuis la Terre, un peu de la "face cachée" de la Lune?
La rotation de la lune et les lois de Cassini dans le système solaire pdf par N Rambaux.
Seismic Detection of the Lunar Core de science Mag
La Lune posséderait bien un noyau comme celui de la Terre, article de Futura Sciences
La Lune par planète Gaïa.
The Moon’s physical librations and determination of their free modes par Rambaux et Williams
Modèle de satellite à trois couches élastiques : application à la libration en longitude de Titan et Mimas Thèse d’A Richard
Prochaine réunion de la commission de planétologie :
Samedi 23 Septembre 15H au siège : spécial Thomas Pesquet/ISS par Gilles Dawidowicz
La suivante : 13 Janvier 2018.
Prochaine conférence mensuelle de la SAF : Exceptionnellement dans le cadre de l’inauguration de son nouvel amphi de 300 places (Telecom 46 rue Barrault Paris 13) :
Présentation et conférence de David Elbaz de son dernier ouvrage "À la recherche de l'Univers invisible",
suivie d'une séance de dédicaces (on pourra se fournir le livre sur place)
Entrée libre mais réservation obligatoire.
À partir du 15 Aout 2017
Bon ciel à tous
Jean Pierre Martin SAF Commission de Planétologie
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