Les faces cachées...

[Bimini]

Bonjour à tous,

J'ai lu sur Wikipédia que seuls 82% de la surface de la Lune opposée à la Terre sont réellement cachés. Ça serait lié à des libérations périodiques.
J'ai lu aussi que pour le couple Soleil/Mercure, la planète a une rotation synchrone de 3:2.

A quoi correspond ce rapport ?
Dans le couple Terre/Lune, ce rapport a-t-il aussi une relation avec le fait que 18% de la surface de la lune opposée à la Terre soient visibles ?
Quel est le rapport pour la Lune ?

Merci d'avance pour vos réponses,

Michaël.
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[GBo]

Bonjour à tous,
J'ai lu sur Wikipédia que seuls 82% de la surface de la Lune opposée à la Terre sont réellement cachés. Ça serait lié à des libérations périodiques.

Bonjour,
Le terme exact est libration, qui signifie "balancement". La lune a la particularité de présenter toujours la même face à un observateur sur terre (à cause des forces de marée que celle-ci exerce sur la lune), donc 50% de sa surface, mais à cause du phénomène de libration, la lune se montre sous des angles très légèrement différents au fil des jours d'observation, révélant au final 59 % de sa surface.
Une animation vaut mieux qu'un long discours :
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Lu...April_2007.gif
Source : wikipedia libration.
C'est une simulation représentant un peu moins d'un mois (à noter que l'animation omet volontairement de simuler les variations d'éclairage du soleil).
Pour une animation à base de vraies photos, voir par exemple :
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap991108.html

J'ai lu aussi que pour le couple Soleil/Mercure, la planète a une rotation synchrone de 3:2.
A quoi correspond ce rapport ?

Ce schéma montre très clairement de quoi il s'agit :
http://www.solarviews.com/thumb/merc/mercrot.gif
En suivant les numéros, on constate que Mercure a effectué 3 rotations sur elle même au bout de 2 révolutions autour du soleil, d'où le rapport 3:2.

Dans le couple Terre/Lune, ce rapport a-t-il aussi une relation avec le fait que 18% de la surface de la lune opposée à la Terre soient visibles ?
Quel est le rapport pour la Lune ?
Merci d'avance pour vos réponses,
Michaël.

Non, pour la lune le rapport est 1:1 avec la terre, puisque la lune présente toujours la même face à la terre (à peu de chose près comme on l'a vu, mais ce n'est pas ce rapport qui l'indique) : elle effectue donc 1 rotation complete sur elle-même au cours d'1 révolution autour de la terre.

cdlt,
GBo

[Bimini]

Bonjour à tous,

Merci GBo pour toute ces précisions documentées.

Une autre petite question dans la foulée :
Est-ce que le rapport de la rotation synchrone est en relation avec l'éloignement et/ou la masse des deux astres concernés ?

Michaël.

[inviteec0d6e6f]

Ça c'est vraiment magnifique, GBo, merci pour ces précisions et ces vidéos époustouflantes qui font comprendre immédiatement le phénomène.
Et merci aussi, pour la question, à Bimini.

Je suppose que l'effet apparent de mouvement de l'axe lunaire (je suppose que c'est vu de la terre ...) est dû a l'inclinaison orbitale de la lune ?
Et, qu'en fait, la lune ne subit un mouvement de libration que "de gauche a droite", si on prend en référence l'orbite lunaire et non la terre ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[GBo]

[...]
Une autre petite question dans la foulée :
Est-ce que le rapport de la rotation synchrone est en relation avec l'éloignement et/ou la masse des deux astres concernés ?
Michaël.

Oui les deux, la proximité notamment doit être suffisante pour qu'il y ait rotation synchrone de la révolution. Etant juste amateur d'astronomie, je ne saurai pas forcément rentrer dans les développements mathématiques à base de gradient gravitationnel et compagnie, mais si quelqu'un se sent, ça m'intéresse aussi...
En tout cas il y a beaucoup de lunes tournant autour des planètes du système solaire qui sont dans ce cas, il y a une liste ici (en anglais) :
http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking
A noter le cas exemplaire du couple pluton / charon : vu les masses respectives en question, non seulement charon est synchronisé mais il synchronise également la rotation de pluton : sur pluton, on ne peut voir charon que depuis un seul hémisphère.
Dans les systèmes extrasolaires, je me souviens que l'on avait évoqué que la planète Gliese 581 c était considérée comme présentant toujours la même face à son étoile, du fait de sa proximité avec celle-ci.
Pour les résonances en 3:2 de type mercure/soleil, il semble que la nature de l'orbite (très excentrique dans ce cas) joue un rôle dans cet état particulier.
cdlt,
GBo

[GBo]

[...]
Je suppose que l'effet apparent de mouvement de l'axe lunaire (je suppose que c'est vu de la terre ...) est dû a l'inclinaison orbitale de la lune ?
Et, qu'en fait, la lune ne subit un mouvement de libration que "de gauche a droite", si on prend en référence l'orbite lunaire et non la terre ?

Tout à fait, la définition usuelle de libration se compose principalement de deux types de mouvements apparents à distinguer :

1) la libration dite en latitude :
=> c'est en effet du au fait que le plan de rotation de la lune est incliné (d'un peu plus de 6°) par rapport au plan de l'ecliptique. Quand la lune est sous le plan, on peut voir un peu au-delà de son pôle Nord, quand elle au dessus, on peut peut voir un peu au-delà son pôle Sud. Ce balancement est apparent, c'est juste l'angle d'observation qui change au cours de la révolution de la lune autour de la terre.

2) la libration dite en longitude (de l'ordre de 8°) :
=> de ce que j'en ai compris, c'est la combinaison de deux faits :
- la rotation à vitesse constante de la lune sur elle-même (vis à vis des étoiles)
- son voyage autour de la terre à vitesse variable du fait son orbite elliptique (cf. Kepler)
Donc si on imagine la lune partant du périgée (point le + éloigné de la terre) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la lune va si lentement sur son orbite qu'elle va finir par dévoiler un peu de la portion Ouest de sa face cachée, puisque la rotation sur elle-même de la lune suit son cours, elle est à vitesse constante. A l'opposé, sur son trajet rejoignant le périgée, la lune va montrer un peu de la portion Est de sa face cachée.
Sur l'animation wikipedia déjà donnée (vu depuis la terre en effet), on voit d'ailleurs très la correlation entre rapprochement = Ouest dévoilé et éloignement = Est dévoilé.

Enfin il y aussi la libration due au fait que l'observateur terrien change d'angle du vue au cours de la rotation de la terre sur elle-même, mais elle est d'un ordre de grandeur moindre par rapport aux deux autres effets.

Cdlt,
GBo

[GBo]

PS: je voulais dire : "la lune partant de son apogée (point le + éloigné de la terre)" et "sur son trajet rejoignant son apogée" bien sûr.
cdlt,
GBo

[GBo]

Petit oubli dont je m'aperçois en parcourant le web le sujet : outre les 3 types de librations rapidement décrites plus haut, il y a aussi d'infimes librations dites "physiques" de la lune.
Seule l'utilisation de laser sur les réflecteurs laissés sur la lune (par les mission Apollo et Luna) permet de les détecter, une fois retranchés les autres mouvements apparents.
Elles seraient dues à des effets gravitationnels de la terre et du soleil sur la lune (de masse non homogène).
Sources :
http://istp.gsfc.nasa.gov/stargaze/Smoon4.htm
http://www.springerlink.com/content/r15uw92705k14t71/

cdlt,
GBo

[Bimini]

Bonjour à tous,

Merci GBo pour tous ces renseignements très instructifs.
J'avais effectivement lu (sur Wikipédia, je crois mais je ne suis plus sûr) que Charon était géostationnaire.
Je sais bien que ce n'est pas envisageable avec la Lune mais en supposant qu'elle se fixe subitement dans le ciel, l'idée qu'une partie de la population puisse voir ce que les autres ne peuvent pas voir à l'autre bout de la planète est intéressante, voire surprenante.

Michaël.

[GBo]

Remarque que c'est un peu le cas sur terre pour le ciel étoilé, ll faut voyager en latitude si on veut tout voir au final !
Cordialement

[invited0048a5e]

Oui les deux, la proximité notamment doit être suffisante pour qu'il y ait rotation synchrone de la révolution. Etant juste amateur d'astronomie, je ne saurai pas forcément rentrer dans les développements mathématiques à base de gradient gravitationnel et compagnie, mais si quelqu'un se sent, ça m'intéresse aussi...
En tout cas il y a beaucoup de lunes tournant autour des planètes du système solaire qui sont dans ce cas, il y a une liste ici (en anglais) :
http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking
A noter le cas exemplaire du couple pluton / charon : vu les masses respectives en question, non seulement charon est synchronisé mais il synchronise également la rotation de pluton : sur pluton, on ne peut voir charon que depuis un seul hémisphère.
Dans les systèmes extrasolaires, je me souviens que l'on avait évoqué que la planète Gliese 581 c était considérée comme présentant toujours la même face à son étoile, du fait de sa proximité avec celle-ci.
Pour les résonances en 3:2 de type mercure/soleil, il semble que la nature de l'orbite (très excentrique dans ce cas) joue un rôle dans cet état particulier.
cdlt,
GBo

Bonjour, je ne veux pas mettre mon grain de sel dans toute votre conversation, mais je ne suis pas d'accord avec l'article de wikipédia et de ce paragraphe.

en effet, nous n'avons toujours pas observé la surface de Pluton et de Charon. Nous ne savons pas du tout si Charon présente la même face par rapport à Pluton.
Depuis quelques mois, nous avons trouvé 2 autres compagnons à Pluton avec des périodes de révolutions qui semblent variables.
De plus, nous ne connaissons pas précisément les périodes de révolution, les dimensions, la composition de chacun des corps...

[invite2d7144a7]

Bonjour,

Bonjour, je ne veux pas mettre mon grain de sel dans toute votre conversation, mais je ne suis pas d'accord avec l'article de wikipédia et de ce paragraphe.

en effet, nous n'avons toujours pas observé la surface de Pluton et de Charon. Nous ne savons pas du tout si Charon présente la même face par rapport à Pluton.
Depuis quelques mois, nous avons trouvé 2 autres compagnons à Pluton avec des périodes de révolutions qui semblent variables.
De plus, nous ne connaissons pas précisément les périodes de révolution, les dimensions, la composition de chacun des corps...

C'est un fait.

Mais l'affirmation que ces 2 corps sont en synchronisation mutuelle est basée sur les lois physiques que nous connaissons : étant donnés leurs masses et leur éloignement, la synchronisation est établie depuis longtemps.