Tweet

Nous savons depuis un certain temps que les jours de la Terre s’allongent à mesure que la Lune continue de s’éloigner de nous à un rythme effréné.

Mais il fut un temps où cette augmentation de la durée du jour était mise en pause. Il y a environ 2 milliards d’années et jusqu’à il y a 600 millions d’années, le jour se maintenait à une durée relativement stable de 19,5 heures.

Aujourd’hui, les scientifiques en ont trouvé la raison : Le Soleil exerce sa propre influence sur l’atmosphère de la planète pour contrer l’effet de traînée de la Lune.

Sans cet effet, la journée terrestre durerait actuellement plus de 60 heures. Nous devrions en tenir compte lors de l’élaboration de modèles concernant l’impact du changement climatique, déclare une équipe dirigée par les astrophysiciens Hanbo Wu et Norman Murray, de l’université de Toronto au Canada.

À l’époque de la formation de la Lune, il y a environ 4,5 milliards d’années, la durée du jour terrestre – définie par la vitesse de rotation de la Terre sur son axe – était beaucoup plus courte. Selon les estimations, elle n’était que d’une poignée d’heures. Les archives géologiques montrent que le jour s’est allongé au fil du temps. Cela s’explique par le fait que la Lune recule progressivement, à raison d’environ 3,78 centimètres par an.

L’influence gravitationnelle de la Lune régit en grande partie les marées des océans de la Terre. En se déplaçant autour de la Terre, l’attraction de la Lune sur l’eau crée des bourrelets océaniques de part et d’autre de la planète. La gravité de la Lune tire sur ces bourrelets pour induire un effet de freinage, ralentissant la rotation de la Terre. Les scientifiques comparent souvent cet effet à celui d’un patineur artistique qui étendrait ses bras pour ralentir. Ce phénomène ajoute environ 1,7 milliseconde à la journée de la Terre chaque siècle.

Mais l’océan n’est pas le seul fluide à s’enrouler autour de la Terre. Le gaz est également un fluide, et la Terre en contient beaucoup.

« La lumière du Soleil produit également une marée atmosphérique avec le même type de renflements », explique M. Murray. « La gravité du Soleil tire sur ces renflements atmosphériques, produisant un couple sur la Terre. Mais au lieu de ralentir la rotation de la Terre comme la Lune, il l’accélère. »

Comme l’influence de la Lune a été beaucoup plus forte que celle du Soleil pendant la majeure partie de l’histoire de la Terre, c’est le ralentissement qui a dominé. Mais il y a eu la période susmentionnée au cours de laquelle les jours sont restés stables. L’équipe a constaté que cela était dû à l’atmosphère : Elle était plus chaude et donc plus grande.

Mais une propriété appelée résonance a également joué un rôle. Il s’agit d’ondes qui traversent l’atmosphère à une hauteur et à une vitesse particulières pour produire une synchronisation. La vitesse de ces ondes est partiellement déterminée par la température.

Au cours de cette période stable de la chronologie de la durée du jour sur Terre, l’équipe a découvert, grâce à la modélisation informatique, que la température produisait des ondes qui se synchronisaient avec la durée du jour. La durée du jour est d’environ 20 heures ; la résonance, c’est-à-dire le temps nécessaire à un bourrelet pour faire le tour de la planète, est d’environ 10 heures.

L’effet d’accélération de cette agitation atmosphérique sur la vitesse de rotation de la Terre s’opposait alors à l’effet de ralentissement dû au recul de la Lune.

« C’est comme pousser un enfant sur une balançoire », explique Murray. « Si votre poussée et la période de la balançoire ne sont pas synchronisées, la balançoire ne montera pas très haut. En revanche, s’ils sont synchronisés et que vous poussez juste au moment où la balançoire s’arrête à une extrémité de sa course, la poussée augmentera l’élan de la balançoire, qui ira plus loin et plus haut. C’est ce qui s’est passé avec la résonance atmosphérique et la marée.

La recherche a été publiée dans Science Advances.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

(149)