Observatoire Royal de Belgique
Direction Opérationnelle "Systèmes de Référence et Planétologie"
Marées
Animation sur les forces et les déformations de marée. Ensuite, nous montrons comment les marées peuvent être utilisées pour étudier l'intérieur Mercure. L'expérience a comme objectif d'étudier le noyau de Mercure, et en particulier son état (solide ou liquide).
 |
Première partie :
(wmv file, 1840Kb)
(flv file, 511Kb)La force de gravitation universelle dépend (en 1/distance²) de la distance à l'astre. Cette force " différentielle " est ce que l'on appelle " force de marées ". En particulier, des particules lâchées à un même instant à des distances différentes dans le champ de gravitation du Soleil ne vont pas tomber à la même vitesse, puisque leur accélération n'est pas la même. Par conséquent, au cours de leur chute, leurs interdistances varient. Si les particules sont reliées entre-elles par une force de cohésion quelconque, cette variation sera d'autant moindre que la force de cohésion est grande. Dans l'animation, cette force de cohésion est représentée par des ressorts. |
 |
Deuxième partie :
(wmv file, 3191Kb)
(flv file, 1108Kb)Concidérons maintenant un corps, toujours représenté par 3 particules entourées d'un cercle qui indique les limites du corps supposé sphérique en l'absence de gravitation. Les particules du corps les plus éloignées subiront une force plus faible que celles plus proches; le corps se déforme pour trouver un équilibre entre les forces de marées qui l'étirent et les forces de cohésions qui tendent à le maintenir dans sa forme initiale. Cette déformation est la déformation de marée aussi appelée la marée. La marée n'est pas due à la chute du corps mais à la force de marée gravitationnelle, c'est-à-dire à la différence de force gravitationnelle agissant en différents points du corps. Un objet qui passe à proximité d'un corps est déformé. Cette marée est toujours dans la direction de l'astre attracteur ; en particulier, sur une orbite, la déformation pointe toujours vers l'astre. Notons que la déformation d'un corps tournant sur lui-même, est également dirigée vers l'astre attracteur. |
 |
Troisième partie :
(wmv file, 4254Kb)
(flv file, 1837Kb)Comme nous l'avons mentionné, la force est d'autant plus grande que l'on est proche de l'astre. Fort logiquement, il en est de même de la force de marée, et donc de la marée elle-même. Sur son orbite képlérienne, Mercure s'éloigne et se rapproche du Soleil. La déformation de marée de Mercure est donc modulée par ces changements de distance. En outre, la rotation de Mercure sur elle-même fait tourner sur la surface de Mercure la déformation de marée. Tout ceci entraîne une complexification de la déformation de marée, qui dépend du temps et du lieu sur Mercure.Si Mercure possède un noyau liquide, ceci entraîne que, dans une partie du corps, les forces de cohésions sont plus faibles. Par conséquent, la marée de Mercure est plus importante si elle a un noyau liquide que si elle a un noyau solide. En observant l'amplitude de la marée de Mercure, il est donc possible de déterminer l'état de son noyau.
(Le film entier : wmv file, 7874Kb)
(Le film entier : flv file, 2504Kb) |