Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil
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Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil



  1. #1
    Physics Rules

    Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil


    ------

    Etant donné que le Soleil se déplace autour du centre de la Voie Lactée, le mouvement des planètes du système solaire ne sont plus elliptiques (modèle heliocentrique), mais en forme d'hélice ou spirale. Bien.
    Ma question est : est-ce que le plan de l'écliptique est permendiculaire au mouvement du Soleil autour du centre de la voie Lactée ? En d'autres termes, est-ce que ce plan passe-t-il lui aussi par le centre de la Voie Lactée (modulo des oscillations périodiques) ?
    Nom : MouvementSoleil.jpg
Affichages : 7960
Taille : 56,4 Ko

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  2. #2
    f6bes

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    BONJOUR à toi,
    Dommage que dans aucune de tes demandes tu ne connaisses l'utilisation ... de ce mot.
    Bonne journée

  3. #3
    pm42

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Etant donné que le Soleil se déplace autour du centre de la Voie Lactée, le mouvement des planètes du système solaire ne sont plus elliptiques (modèle heliocentrique), mais en forme d'hélice ou spirale
    Dire "le mouvement est ceci ou cela" n'a de sens que si on précise le référentiel ce que tu fais implicitement. Mais si tu inclues le mouvement de la galaxie, ce ne sont plus des spirales par exemple.

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Ma question est : est-ce que le plan de l'écliptique est permendiculaire au mouvement du Soleil autour du centre de la voie Lactée ? En d'autres termes, est-ce que ce plan passe-t-il lui aussi par le centre de la Voie Lactée (modulo des oscillations périodiques) ?
    L'angle est de 60° : https://forums.futura-sciences.com/a...cliptique.html

    P.S : et effectivement, le forum demande à ce qu'on dise bonjour surtout quand on ouvre un fil.

  4. #4
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Rappel de la charte du forum :

    La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Etant donné que le Soleil se déplace autour du centre de la Voie Lactée, le mouvement des planètes du système solaire ne sont plus elliptiques (modèle heliocentrique), mais en forme d'hélice ou spirale. Bien.
    Ma question est : est-ce que le plan de l'écliptique est permendiculaire au mouvement du Soleil autour du centre de la voie Lactée ? En d'autres termes, est-ce que ce plan passe-t-il lui aussi par le centre de la Voie Lactée (modulo des oscillations périodiques) ?
    Pièce jointe 457158
    Cette illustration me rappelle de mauvais souvenirs. On a eu y'a 9 ans une vidéos d'un certains DjSadhu qui a fait des million de vue sur YT et qui était complètement trompeuse et ignorante de la relativité du mouvement, possiblement le truc le plus basique de la Physique. Dire qu'un mouvement EST ceci ou cela dans l'absolu n'a aucun sens, selon qu'on prend tel référentiel ou tel autre on compose le mouvement différemment. Par ailleurs la vidéo parlait de "vortex" là où il s'agit d'une hélice (dans un vortex, qui est un terme de mécanique des fluides, on a des forces de friction visqueuses, ce qui n'est pas le cas dans la système solaire). Problème également l'image fait invinciblement penser que le Soleil "tire" les planètes derrières lui, ce qui est complètement faux : le Soleil et les planètes sont en chute libre dans le champs de gravité de la Galaxie.

    Et si on veut se faire une vue d'ensemble, il faut composer nettement plus que deux mouvements. La Terre tourne autour du Soleil à une vitesse de 30 km/s. Le Soleil oscille autours du barycentre du système solaire. Le système solaire orbite autour du centre de la Galaxie à une vitesse de 230 km/s. Il se combine à ce mouvement une oscillation périodique de part et d'autre du plan galactique, du fait que la densité est plus élevée sur le plancher galactique. Le Soleil est à Z = 5 à 30 parsecs du plan équatorial galactique et s'en éloigne à la vitesse de 7 km/s. Il traverse ce plan 2.7 fois par orbite. Notre Galaxie et la grande galaxie d'Andromède tombent vers le centre du Groupe Local, chacune avec à une vitesse de 65 km/s. Le Groupe Local tombe en direction des super-amas de Centaurus et de Shapley, avec une vitesse de 627 km/s...

    Ci-dessous une vue d'ensemble des angles et des vitesses Terre - Soleil - centre galactique.
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par Gilgamesh ; 28/03/2022 à 20h12.
    Parcours Etranges

  7. #6
    thibr

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Bonjour,
    petite vidéo sur le sujet, pour avoir un peu d'animation

  8. #7
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Balade Mentale c'est plutôt correct en général, mais là c'est très moyen. Notamment à 1:20 : "arrimé par leur seul force de gravité au Soleil..." ça semble bien dire que les planètes sont tirées par le Soleil, ce qui est faux.
    Parcours Etranges

  9. #8
    Physics Rules

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Bonjour à tous,

    Effectivement, je vous prie d'excuser mon manque de courtoisie. Ce n'est pas une excuse, mais en voici l'explication : j'ai mis du temps à écrire mon premier post, qui lui était courtois, mais j'ai été déconnecté entretemps (le temps de faire ma capture d'écran et tout), du coup j'ai remis l'essentiel de mon premier message sans penser à la base de la courtoisie.
    Veuillez donc, s'il vous plait, accepter mes plus plates excuses.

    Oui, vous l'avez tous compris, je parlais du référentiel de la Voie Lactée pour décrire le mouvement du Soleil, en opposition au référentiel héliocentrique que j'évoquais. J'aurais du être plus précis effectivement, mais je ne pourrai pas me permettre de dire qu'un mouvement EST tout court, bien évidemment.

    Merci @thibr pour la video, et c'est de là précisément que j'ai pris ma capture d'écran !
    Merci @Gilgamesh pour le schémas et les précisions.
    Le schémas semble indiquer que le plan de l'écliptique passe par le centre galactique, modulo les oscillations périodiques évoquées et les différents angles + l'oscillation autour du barycentre...
    Ce schémas est juste parfait pour me faire une idée, merci.

    Pour rebondir sur ce que tu dis d'ailleurs:
    Notamment à 1:20 : "arrimé par leur seul force de gravité au Soleil..." ça semble bien dire que les planètes sont tirées par le Soleil, ce qui est faux.
    Les planètes ne sont pas "tirées" par le Soleil ? Qu'est-ce qui leur confère, en plus du mouvement autour du Soleil, ce mouvement de 230km/s autour du centre galactique ? N'est-ce pas le Soleil justement ?

    Merci à tous

  10. #9
    Deedee81

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Salut,

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Les planètes ne sont pas "tirées" par le Soleil ? Qu'est-ce qui leur confère, en plus du mouvement autour du Soleil, ce mouvement de 230km/s autour du centre galactique ? N'est-ce pas le Soleil justement ?
    Il y a la force de gravité due à la galaxie elle-même. Elle explique le mouvement du Soleil autour de la galaxie et aussi le mouvement des planètes autour de la galaxie (qui là s'ajoute au mouvement dans le système solaire dû à la force d'attraction du Soleil). Même si le Soleil n'était pas là, les planètes (devenues errantes) tourneraient autour du centre galactique.

    Tu as un effet analogue avec la Lune dans le système solaire : elle est attirée par la Terre et par le Soleil. Ce qui explique qu'elle tourne autour de la Terre et autour du Soleil (en même temps que la Terre).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    Physics Rules

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Hello Deedee81,
    Hum, même si je suis d'accord avec toi sur le principe, le calcul ne démontrerait-il pas que la force d'attraction du centre galactique sur les planètes de notre système solaire (mêmes les géantes gazeuses) n'est-il pas infiniment négligeable par rapport à celle exercée par le Soleil ? D'ailleurs, sans Soleil, les planètes qui filent à 230km/s échapperaient totalement à l'attraction du centre galactique, non ?

    On commence à dévier du sujet principal...

    Je me suis rapidement amusé à calculer en utilisant la bonne vieille loi de Newton (d'ailleurs, peut-elle encore s'appliquer sur de telles distances ? Ca date de 1687 tout de même...) :
    Distance Terre-Centre Galactique : 26 000 années-lumière, soit 2,45979.10^17 km = 2.45979.10^20 m (oui, en m....)
    Masse Terre : 5,973.10^24 kg
    Masse Trou noir Voie Lactée : 8,3538.10^36 kg (je suis parti du principe que le trou noir du centre de la Voie lactée a une masse de 4,2 millions de fois celle du Soleil, elle de 1,989.10^30 kg)
    et G : 6,67408.10^-11

    m.m'
    F = G-------
    d ²

    Sauf erreur de calcul, ça donne 5,7789.10^10 N

    Pour rappel, la force entre Terre-Soleil est 3,6.10^22 N et Terre-Lune est 1,98.10^20 N.
    Au final, d'après notre cher Newton, on a une force 3,4 milliards de fois moins forte celle Terre-Lune. Peut-on la considérer comme négligeable ?

    Maintenant, au regard de la masse du centre galactique, il est peut-être envisageable de s'appuyer plutôt sur la relativité générale et sa courbure de l'espace ? Il faut un nouveau fil de discussion, là !
    Je m'arrête donc là.

    Merci
    Dernière modification par Physics Rules ; 30/03/2022 à 10h42. Motif: Mise en page de la formule

  12. #11
    Deedee81

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    A ce stade pas besoin de la RG. Pour le calcul, je te fais confiance et comme je ne connais pas bien les chiffres..... (ça me semble étonnant quand même que ce soit si faible vu la vitesse du Soleil)

    EDIT ah oui, quand même, il y aussi toute la masse d'étoiles, de gaz (et de matière noire) entre nous et le centre. Y a pas que le trou noir
    Dernière modification par Deedee81 ; 30/03/2022 à 11h19.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  13. #12
    mach3
    Modérateur

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Bon, rappel de mécanique élémentaire.

    Dans un champ de gravitation, l'accélération d'un corps dépend du champ de gravitation qui dépend lui-même de la répartition des corps autres que le corps considéré (c'est GM/r² dans le cas ou le seul autre corps est une masse M de symétrie sphérique dont le centre est à une distance r, beaucoup plus compliqué en général) mais aucun cas de la masse de ce corps.

    En gros, placés dans les mêmes conditions (position/vitesse/répartition des autres corps), une plume ou une étoile auront la même trajectoire (bon pour les plus tatillons, c'est en première approximation, mais ça tient pour une planète versus une étoile dans une galaxie).

    PS : en fait les forces, on s'en fiche un peu en gravitation, car on a d'une part F=ma, et si F se réduit à la force de gravitation on a F=mg, donc ma=mg, a=g.

    m@ch3
    Dernière modification par mach3 ; 30/03/2022 à 11h25.
    Never feed the troll after midnight!

  14. #13
    yves95210

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Salut,

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Je me suis rapidement amusé à calculer en utilisant la bonne vieille loi de Newton (d'ailleurs, peut-elle encore s'appliquer sur de telles distances ? Ca date de 1687 tout de même...) :
    Distance Terre-Centre Galactique : 26 000 années-lumière, soit 2,45979.10^17 km = 2.45979.10^20 m (oui, en m....)
    Masse Terre : 5,973.10^24 kg
    Masse Trou noir Voie Lactée : 8,3538.10^36 kg (je suis parti du principe que le trou noir du centre de la Voie lactée a une masse de 4,2 millions de fois celle du Soleil, elle de 1,989.10^30 kg)
    et G : 6,67408.10^-11
    Il vaut mieux partir de la vitesse orbitale du Soleil autour du centre de la Voie Lactée, environ 230 km/s. Cela correspond à une accélération centrifuge V2/R d'environ 2.10-10 m/s2, égale (en valeur absolue) et opposée à l'accélération gravitationnelle à laquelle le Soleil et les planètes sont soumis de la part de la galaxie.

    A comparer avec l'accélération gravitationnelle qu'exerce le Soleil (de masse M ~2.1030 kg) sur la Terre (de rayon orbital r ~ 1,5.1011 m), GM/r2 ~ 6.10-3 m/s2.

  15. #14
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Merci @thibr pour la video, et c'est de là précisément que j'ai pris ma capture d'écran !
    Merci @Gilgamesh pour le schémas et les précisions.
    Le schémas semble indiquer que le plan de l'écliptique passe par le centre galactique
    Non regarde mieux, le plan écliptique fait un angle de 22° avec l'axe qui relie le Soleil au centre galactique.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 30/03/2022 à 12h24.
    Parcours Etranges

  16. #15
    Physics Rules

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    ah oui, quand même, il y aussi toute la masse d'étoiles, de gaz (et de matière noire) entre nous et le centre. Y a pas que le trou noir
    Hum, dans ce cas, il y a aussi toutes les autres étoiles, les gaz, la matière noire à l'extérieur de la trajectoire qui "tirent" dans l'autre sens. Et si on prend Alpha du Centaure, à 4,37AL, elle n'a pas vraiment d'influence sur la Terre et c'est la plus proche... Je t'épargne le calcul.
    D'ailleurs, j'imagine que tu connais déjà ce fact, le Soleil représente à lui seul 99,8% de la masse du système solaire entier (je précise le mot "entier" : planètes et autres objets > 500km).

    Une fois de plus je peux me tromper, mais le calcul précédent a démontré que le trou noir au centre de la galaxie n'a quasiment aucune influence sur les planètes du système solaire.

    Ainsi, je réitère ma question : que signifie l'affirmation de @Gilgamesh
    ça semble bien dire que les planètes sont tirées par le Soleil, ce qui est faux.
    Quoi d'autre "tire" les planètes, autre que le Soleil ?

    @mach3
    Mais absolument !
    Comme tu dis : g = GM/r², qui est l'accélération de pesanteur d'un objet de masse M. Accélération en un point situé à une distance r du centre de celui-ci. Et c'est tout.
    La force qui s'exerce sur un objet de masse m est bien F = mg

    On a donc bien F = G.mM/r ² ... Ce qui indique que la force dépend TOTALEMENT du poids de chacun des deux objets et de la distance les séparant. Ainsi, la Terre ne subit que très très peu l'influence du trou noir central alors que le Soleil oui.

    Tu as bon quand tu dis que les deux (plume ou étoile) auront la même trajectoire. Sauf que l'une n'aura pas la force gravitationnelle ("pas" = mini force, car quelques grammes) => la plume ira "tout droit" alors que l'autre tournera autour du centre Galactique. C'est comme tu dis, de la mécanique élémentaire...


    D'ailleurs je ne vous apprends rien, mais je vous rappelle que ça implique de gros problèmes de calcul pour les étoiles en périphérie de la galaxie : la force gravitationnelle est très faible (car très loin du centre, la d est ²) pour les "attirer" suffisamment au regard de leur vitesse (lutter contre force centrifuge) : elles tournent beaucoup "trop vite". D'où l'introduction de la "matière noire" pour que le calcul puisse coller. Je rappelle aussi que la matière noire n'existe pas, ou du moins n'a jamais été observée, détectée ou autre. Elle est là pour le calcul... Me trompe-je ?

  17. #16
    Deedee81

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Hum, dans ce cas, il y a aussi toutes les autres étoiles, les gaz, la matière noire à l'extérieur de la trajectoire qui "tirent" dans l'autre sens.
    Non, c'est une conséquence du théorème de Gauss (enfin, y a des perturbations car ce n'est pas homogène, mais grosso modo....)

    Oui le trou noir central n'a quasi aucune influence, mais ce n'était pas la question (tu parlais de la trajectoire des planètes et de l'origine de cela. Et reposer la question ne va pas changer la réponse.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  18. #17
    yves95210

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Non, c'est une conséquence du théorème de Gauss (enfin, y a des perturbations car ce n'est pas homogène, mais grosso modo....)

    Oui le trou noir central n'a quasi aucune influence, mais ce n'était pas la question (tu parlais de la trajectoire des planètes et de l'origine de cela. Et reposer la question ne va pas changer la réponse.
    Et pas que le trou noir central, mais de manière plus générale le total des masses situées à l'intérieur de l'orbite du soleil (au total ça doit faire plus de 1000 fois la masse du TN central), qu'on peut estimer à partir de la vitesse orbitale du soleil.

  19. #18
    yves95210

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Mais absolument !
    Comme tu dis : g = GM/r², qui est l'accélération de pesanteur d'un objet de masse M. Accélération en un point situé à une distance r du centre de celui-ci. Et c'est tout.
    La force qui s'exerce sur un objet de masse m est bien F = mg

    On a donc bien F = G.mM/r ² ... Ce qui indique que la force dépend TOTALEMENT du poids de chacun des deux objets et de la distance les séparant. Ainsi, la Terre ne subit que très très peu l'influence du trou noir central alors que le Soleil oui.

    Tu as bon quand tu dis que les deux (plume ou étoile) auront la même trajectoire. Sauf que l'une n'aura pas la force gravitationnelle ("pas" = mini force, car quelques grammes) => la plume ira "tout droit" alors que l'autre tournera autour du centre Galactique. C'est comme tu dis, de la mécanique élémentaire...
    Ben va falloir que tu révises la mécanique élémentaire...

    Les deux masses (plume et étoile) sont accélérées de manière identique, et c'est cela qui détermine leur trajectoire.

  20. #19
    mach3
    Modérateur

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Citation Envoyé par Physics Rules Voir le message
    Tu as bon quand tu dis que les deux (plume ou étoile) auront la même trajectoire. Sauf que l'une n'aura pas la force gravitationnelle ("pas" = mini force, car quelques grammes) => la plume ira "tout droit" alors que l'autre tournera autour du centre Galactique. C'est comme tu dis, de la mécanique élémentaire...
    Mais non, pas du tout, la plume tournera, exactement comme l'étoile...

    Manqué de clarté peut-être. On réessaie.

    Si le champ de gravitation est g, alors la force qui s'exerce sur une masse m est mg. S'il s'agit de la seule force, alors on a (2e loi de Newton) : F=ma = mg, donc a=g. L'accélération de la masse dans un champ de gravitation ne dépend pas de cette masse.
    Un objet d'une masse deux fois plus grande subit une force deux fois plus grande, mais une accélération identique. Or le mouvement, c'est l'accélération qui le caractérise, pas la force. Si on remplace la Terre par une théière, elle tournera autour du Soleil en 1 année comme si c'était la Terre, même si elle subit une force gravitationnelle des xillions de fois inférieure à la Terre, la théière accélère comme la Terre, donc à le même mouvement.
    Si on enlève le Soleil, les planètes continueront de faire le tour de la galaxie avec quasiment la même trajectoire (le Soleil n'induisant qu'une perturbation périodique dans ce mouvement).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  21. #20
    Physics Rules

    Re : Plan de l'écliptique et mouvement du Soleil

    Merci à tous.
    J'ai omis la 3e loi de Kepler : d3/T² = Constante. A une distance donnée, une période. Quelle que soit la masse de l'objet. Théière ou Terre, autour du Soleil, effectivement.

    Pour la Terre et ses satellites, cette constante est GM/4π² , M masse de la Terre (qui est la seule qui intervient, on est d'accord).
    De manière identique, on pourra l'appliquer à n'importe quel système, y compris la galaxie et son trou noir central.

    En tous cas un grand merci à tous pour ces clarifications.

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