Relation entre centre gravité et centre géographique d'une planète

[invite11913079]

Bonjour,

Le centre de gravité de la terre coïncide à peu près avec le centre géographique de la terre (point équidistant par rapport à la surface au sol).

Cette coïncidence parait surprenante en raison des conditions chaotiques dans lesquelles la terre s'est formée.
Cela veut dire que la matière est répartie idéalement de manière homogène dans la boule planétaire. (Tout est pour le mieux dans le meilleur des mondes)

Peut-on envisager l'existence de planètes dont le centre de gravité diffère de leur centre géographique en raison d'une répartition non homogène de la matière dans la boule planétaire ?

Ce cas existe-t-il dans le système solaire ou dans un autre système planétaire connu ?


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[invite64686f3d]

Bonjour,

Le centre de gravité de la terre coïncide à peu près avec le centre géographique de la terre (point équidistant par rapport à la surface au sol).

Cette coïncidence parait surprenante en raison des conditions chaotiques dans lesquelles la terre s'est formée.
Cela veut dire que la matière est répartie idéalement de manière homogène dans la boule planétaire. (Tout est pour le mieux dans le meilleur des mondes)

Bonjour,

Non, la conclusion est fausse. Cela veut dire que la densité de la planète est à symétrie sphérique, ce qui autorise le fait que la matière puisse se répartir en couches de densités (très) distinctes mais concentriques, ce qui est si je ne m'abuse le cas (la densité du noyau terrestre est de beaucoup supérieure à celle du manteau ou de l'écorce terrestres).
Le cas homogène est non physique, en ce sens que la matière proche du centre de la Terre subit des contraintes de pression supérieures qu'en périphérie. Donc si la densité était la même partout, en vue des différences de pression considérées, il y aurait un problème.

[inviteccac9361]

Bonjour,

dans le cas de planètes telluriques, comme évoqué ici je suppose,
leur formation induit grossierement la création de 3 couches concentriques.

C'est ce qui est appélé Processus de différentiation :

Les matériaux les plus lourds (nickel, fer) convergent vers le centre de la planète pour former son noyau. Sous la pression, le centre du noyau peut devenir solide, mais la chaleur accumulée peut laisser une partie de celui-ci fluide. D'autres matériaux, de densité légèrement plus faible, se trouvent pris entre le noyau et la surface, constituant un manteau dont la fluidité est fonction de la température résiduelle de la planète. La surface constitue une croûte de matériaux de densité moindre. Les matériaux les moins denses (eau, gaz) sont expulsés vers la surface et peuvent constituer une atmosphère si la gravité de la planète permet de les retenir malgré leur légèreté et la tendance qu'a le vent solaire à les emporter.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Plan%C3%A8te_tellurique

C'est la densité des materiaux, donc leur composition (fer, nickel etc.), qui détermine leur positionnement selon le rayon de la planète.
Les planètes étant en rotation, les couches se répartissent uniformément pour une même densité, et le même positionnement sur le rayon.

Si le noyau est solide, et que le materiaux dans lequel il "baigne" est liquide, ce noyau, sphérique du fait de sa formation initiale, liée à la rotation, n'a aucune raison de séloigner du centre.
Puisque c'est le centre, c'est la partie la plus dense.
Heureusement.

Pour répondre à la question:
Qu'il puisse osciller, par rapport au centre géographique dépend du fait qu'il soit entouré par un materiaux visqueux ou pas.

Dans ce cas, le noyau, attiré de toutes part, par les masses qui l'entoure ne peut pas s'éloigner de beaucoup, par rapport à ce centre géographique.
Puisque la gravité (ce qui attire), si on la calculait point à point, sera plus importante depuis la direction opposée au déplacement du noyau.
Pour visualiser le phénomène en 2D, si on décale dans son esprit, le diamètre de la planète, dans le sens du déplacement du noyau.
La surface sera, plus importantes d'un coté de ce "diamètre".
La gravité est donc plus importante du coté opposé au déplacement du noyau.
Il vaut mieux faire un dessin pour comprendre.

Ces phenomènes sont encore mal compris et amènent à la prudence
quant à l'énnoncé, tel que je vient de le faire.

Ici, concernant les oscillations du Noyau Terrestre :

(9) Noyau interne solide (également appelé "graine") essentiellement métallique (alliage de fer et de nickel principalement) constitué par cristallisation progressive du noyau externe. La pression, qui est de 3,5 millions de bars (350 Gpa), le maintient dans un état solide malgré une température supérieure à 5000 °C et une densité d’environ 13.
Le noyau interne reste un endroit mystérieux, et plusieurs interrogations demeurent :

Des études récentes suggèrent que le noyau interne ne serait pas immobile par rapport au reste de la Terre : Il pourrait présenter ainsi une rotation différentielle, c'est-à-dire qu’il ne tournerait pas exactement à la même vitesse que le reste de la planète : sa vitesse angulaire de rotation serait plus grande de 0,3 à 0,5 degré par an[1] (d’après ces derniers chiffres, il faudrait donc entre 720 et 1200 ans environ pour que le noyau interne "gagne" un tour complet par rapport au reste de la Terre[2]) ; cependant, d’après d’autres données, le mouvement observé pourrait correspondre en fait à une oscillation du noyau autour d’une position moyenne, avec une somme des mouvements qui serait nulle sur le long terme. En effet, des différences latérales de température à la base du manteau semblent créer une « empreinte » détectable sur la graine, en affectant la vitesse de cristallisation du fer. Hors, l’existence de cette empreinte n’est semble-t-il possible que si les effets de ces différences de température s’exercent toujours aux mêmes endroits de la graine pendant plusieurs centaines de millions d’années, ce qui ne serait donc pas compatible avec une rotation permanente, mais serait possible avec une simple oscillation[3].

http://fr.wikipedia.org/wiki/Structu...ne_de_la_Terre

Bien entendu, la viscosité est telle, que les mouvements ne se produisent que sur une grande durée à l'échelle de temps humaine.
Mais sur une courte durée, à l'echelle géologique.
De même que les oscillations selon les trois axes de rotation.
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/earthor/EOP_fr.html

Un bon dossier concernant une autre complexité qui vient s'ajouter à la gravité; le Magnétisme.
Etudié par le Géomagnétisme.

Un extrait interressant :

On sait que la rotation de la Terre intervient dans le mécanisme de la géodynamo. On s’en doutait depuis longtemps car l’axe de rotation de la Terre ne diffère que de 11° de celui de la composante dipolaire du champ magnétique. En modélisant le comportement fluide de la partie liquide du noyau entre le manteau et la graine, on est conduit à admettre que tout se passe en gros comme s'il existait 20 cylindres en rotation avec différentes vitesses autour d’un axe commun. Cette situation fait d’ailleurs penser à une expérience bien connue en mécanique des fluides, celle de l’écoulement de Couette-Taylor.

http://www.futura-sciences.com/fr/ne...a-terre_22036/