Influence de plusieurs lunes

[sinnfei]

Bien le bonjour à tous,
Tout d'abord désolé si je ne suis pas au bon endroit.

Je me pose une question hypothétique. J'aurais aimé savoir quelles seraient les conséquence pour la planète si la Terre possédait trois lunes différentes au lieu d'une seule? De base, je pars du principe qu'elles seraient à des distance très similaires et de taille/masse similaires.

Si deux de ces lunes étaient complètement à l'opposé l'une de l'autre, et de tailles relativement similaires, leur influence s'annuleraient-elles?
Et quid si les trois lunes seraient à des distances différentes ou posséderaient des tailles différentes?

Je sais que ça fait beaucoup de questions pour un simple cas purement hypothétique :P

Merci beaucoup à ceux qui se pencheront sur ma question et qui y répondront

Bonne soirée/journée à tous et toutes.
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[obi76]

Bonjour,

s'il y avait 3 lunes à la même distance, je pense qu'on peut raisonnablement considérer que ça fait longtemps qu'elles seraient entrées en collision, ou bien que l'une ou l'autre se fasse éjecter, on bien s'écrase gentillement sur Terre. En tous cas ça ne serait pas très stable tout ça

[Pio2001]

A mon avis, deux Lunes opposées doubleraient les marées.

Il ne faut pas oublier qu'il y a deux marées hautes par jour, et non une.

[Gilgamesh]

Bien le bonjour à tous,
Tout d'abord désolé si je ne suis pas au bon endroit.

Je me pose une question hypothétique. J'aurais aimé savoir quelles seraient les conséquence pour la planète si la Terre possédait trois lunes différentes au lieu d'une seule? De base, je pars du principe qu'elles seraient à des distance très similaires et de taille/masse similaires.

Si deux de ces lunes étaient complètement à l'opposé l'une de l'autre, et de tailles relativement similaires, leur influence s'annuleraient-elles?
Et quid si les trois lunes seraient à des distances différentes ou posséderaient des tailles différentes?

Je sais que ça fait beaucoup de questions pour un simple cas purement hypothétique :P

Merci beaucoup à ceux qui se pencheront sur ma question et qui y répondront

Bonne soirée/journée à tous et toutes.

Bienvenu sur le forum. Tu es au bon endroit


Si les trois lunes sont à la même distance de la Terre, elles vont fusionner (explication plus bas). Si elles sont sur des orbites suffisamment distinctes, le système va évoluer vers une résonance orbitale qui le stabilise. Les lunes vont échanger de l'énergie gravitationnelle (c-à-d que certaines vont se rapprocher et d'autres s'éloigner de la planète) de telle sorte que leurs périodes orbitales respectives soient dans des rapports entiers.

On rappelle que la période orbitale P est liée au demi-grand axe a (~ la distance au centre du système) par la 3e loi de Képler

P²/a³ = 4π²/GM

avec G la cte de gravité et M la masse du système. M étant constant, pour faire varier P il faut modifier la taille de l'orbite.

Le cas emblématique est la résonance dite laplacienne entre les 3 satellites galiléens Io, Europe et Ganymède. Quand Ganymède boucle une orbite, Europe en boucle deux et Io quatre.

La 3e loi de Képler permet également de comprendre pourquoi 2 corps (ou plus...) sur une même orbite ne constituent pas une configuration stable. Dès lors que leur demi grand axe ne sont pas strictement égaux, avec un ajustement infiniment précis, l'un des corps, le plus proche, va forcément un peu plus vite que l'autre. Ils finissent pas se rapprocher et fusionner en une durée négligeable à l'échelle astronomique.

Concernant l'effet de marée : si on considère 2 satellites, l'effet de marée sera amplifié quand ils seront en conjonction/en opposition, avec leur centre respectif alignés avec le centre de la planète (syzygie) et amorti quand ils les deux satellites et la planète formeront un angle droit (quadrature).

Pour aller (beaucoup) plus loin : Effets des marées sur la dynamique des satellites de Jupiter et de Saturne - Benoît NOYELLES

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

A mon avis, deux Lunes opposées doubleraient les marées.

Il ne faut pas oublier qu'il y a deux marées hautes par jour, et non une.

Hmm pour moi non. L'une des deux marées est dû au décentrement du barycentre Terre + Lune du centre de la Terre. Décentrement qui n'existera plus s'il y en a deux identiques diamétralement opposées (et à même distance)

[Gilgamesh]

Hmm pour moi non. L'une des deux marées est dû au décentrement du barycentre Terre + Lune du centre de la Terre. Décentrement qui n'existera plus s'il y en a deux identiques diamétralement opposées (et à même distance)

Il faut voir ça comme l'effet du gradient de gravité. Il est double si tu as 2 masses de part et d'autre. Dans le système Terre-Lune-Soleil, on a les marées de vive-eau quand les corps sont en syzygie et les morte-eau quand ils sont en quadrature.

[Pio2001]

Il faut voir ça comme l'effet du gradient de gravité. Il est double si tu as 2 masses de part et d'autre.

Ah ben non, du coup. Le gradient de gravité dû à la première lune a un signe opposé à celui du gradient causé par l'autre lune. Ils se soustraient.
Il reste bien un résidu, mais il est plus faible que le gradient dû à chacune des lunes prises séparément.

[obi76]

Ca doit être compliqué à simuler pour avoir une réponse, mais pour moi, dans le cas où deux lunes sont diamétralement opposées et avec la même influence gravitationnelle (je me place dans ce cas précis), alors il y aurait toujours 2 marées par jour, de même amplitude, mais d'amplitude plus faible qu'actuellement.

[f6bes]

Bjr tous,
Jupiter et Saturne ont , me semble t il ,une multitudes de "lunes" ( satellites naturels).Certainement que ces "lunes"
sont a des distances différentes et des masses différentes.
Ca doit ben avoir une influence sur les deux planétes citées.
Les sytémes me semblent stables. J'ai jamais entendu parlé de collision ( d'accord :les distances "lunes" planétes ne sont
pas identiques )
Bonne journée

[obi76]

Les sytémes me semblent stables. J'ai jamais entendu parlé de collision ( d'accord :les distances "lunes" planétes ne sont
pas identiques )

Elles ne sont surtout pas à la même distance Tant que les orbites ne se croisent pas et qu'elles restent suffisamment loin les unes des autres, à priori ça restera stable.

[Deedee81]

Salut,

Les systèmes planétaires et satellitaires sont instables mais sur des périodes se chiffrant en milliards d'années.

Deux exceptions : des satellites trop proches obtenus par capture, ils finissent pas s'écraser : cela arrivera aux satellites de Mars (sais plus dans combien de temps).
Et comme cela a été dit : sur la même orbite (ou trop proche), BANG garanti.

[Gilgamesh]

Ah ben non, du coup. Le gradient de gravité dû à la première lune a un signe opposé à celui du gradient causé par l'autre lune. Ils se soustraient.
Il reste bien un résidu, mais il est plus faible que le gradient dû à chacune des lunes prises séparément.

Non les deux gradients vont tirer chacun dans un sens opposé et leurs effets vont s'additionner.

[Pio2001]

Non les deux gradients vont tirer chacun dans un sens opposé et leurs effets vont s'additionner.

Tu as raison. Après avoir posé quelques diagrammes simples et des forces arbitraires, je suis d'accord avec toi.

Il faut aller plus loin que raisonner avec les mains. L'eau des océans se soulève par rapport au plancher océanique et aux continents (alors qu'ils subissent tous exactement la même force d'attraction) parce que les continents sont plus rigides que l'eau des océans, et ont davantage tendance à se comporter comme un globe solide auquel est appliqué la force d'attraction au centre de la Terre.
La marée observée localement dépend donc du delta entre la force d'attraction à cet endroit et la force d'attraction au centre de la Terre.

Il suffit ensuite de calculer ces deltas avec une, puis deux lunes. On trouve bien le double avec deux lunes.

[Gilgamesh]

Salut,

Les systèmes planétaires et satellitaires sont instables mais sur des périodes se chiffrant en milliards d'années.

Deux exceptions : des satellites trop proches obtenus par capture, ils finissent pas s'écraser : cela arrivera aux satellites de Mars (sais plus dans combien de temps)..

A Phobos uniquement (il se rapproche au rythme de 1,8 m par siècle). Phobos orbite autour de Mars plus rapidement que la planète ne tourne sur elle même => forces de rappel du bourrelet des marées qui diminuent lentement son rayon orbital. Quand Phobos entrera dans la limite de Roche (dans quelques dizaines de millions d'années, entre 30 et 50 selon certaines estimation) il sera brisé par ces forces de marée et formera un anneau autour de Mars ou s'écrasera dessus. Plusieurs chaînes de cratères à la surface martienne suggèrent qu'il peut y avoir eu d'autres petites lunes qui ont subi le sort attendu de Phobos.

Deimos, quant à lui, est suffisamment éloigné pour que son orbite croisse lentement, comme dans le cas de notre Lune.

[Deedee81]

Salut,

Deimos, quant à lui, est suffisamment éloigné pour que son orbite croisse lentement, comme dans le cas de notre Lune.

A d'accord, je pensais que Deimos était aussi sous la limite. Merci de la rectification. Merci aussi pour la durée (faudra être patient ).