gov-civil-vilareal.ptComment savoir quel pôle d'une planète est le pôle *nord* ?
>Le problème d'en savoir beaucoup sur l'astronomie - n'importe quel sujet, vraiment - est ce que vous pense tu sais que tu es vraiment ne pas .
A savoir : l'acteur et comédien Dave Foley a récemment vu l'une des magnifiques images Juno du pôle sud de Jupiter, et posé une question assez importante :
Si vous cliquez dessus pour lire le fil, vous verrez que quelqu'un m'a '@-ed' pour voir si je le savais. J'ai répondu avec la réponse que j'ai toujours utilisée :
Mais alors @Dr Zig a répondu :
Hé! C'était une nouvelle pour moi ! Alors j'ai répondu :
Donc qu'est-ce que tout cela veut dire? Voici la science !
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Si vous prenez une sphère parfaite et que vous la regardez, partout sur sa surface est exactement la même. Ils sont tous à la même distance du centre, et c'est leur seule caractéristique déterminante. Comme pourrait le dire un physicien, il n'y a pas de points préférés (spéciaux) sur la surface. Chaque endroit est comme n'importe quel autre endroit.
Mais si vous le faites tourner, comme par magie (mais en science !) deux points particuliers apparaissent : Les pôles. C'est là que l'axe de rotation coupe la surface de la sphère. Il y a beaucoup de façons de penser aux pôles ; par exemple n'importe où ailleurs sur la sphère en rotation, un point fera un cercle dans l'espace en se déplaçant autour de l'axe de rotation. Mais aux pôles ils ne le font pas. Ils tournent juste sur place.
Les deux pôles sont différents l'un de l'autre dans un sens : si vous regardez du dessus de la surface jusqu'à un pôle, la sphère semblera tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, et si vous regardez vers l'autre pôle, elle semblera tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
La Terre est une sphère, et si vous flottiez dans l'espace au-dessus de la Nord pôle, la Terre semble tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. D'en haut le Sud pôle, il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.
[Remarque : Il n'y a ni haut ni bas dans l'espace, donc dans ces cas, quand je dis 'au-dessus de quelque chose', je veux dire que vous avez une certaine altitude au-dessus de la surface par rapport au centre de la Terre. Il est facile de penser que le pôle nord est en haut et le pôle sud en bas, mais c'est simplement du poléisme (un mot que je viens d'inventer) ; c'est un préjugé inhérent parce que la plupart des gens vivent dans l'hémisphère nord. Si le colonialisme avait commencé en Australie, disons, et s'était répandu dans le monde entier, nos cartes seraient probablement à l'envers par rapport à ce à quoi nous sommes habitués.]
Il se trouve que c'est également vrai pour la plupart des planètes et le Soleil, c'est pourquoi j'ai tweeté ce que j'ai fait. Je pensais que le pôle nord était défini par la planète elle-même, mais ce n'est pas le cas !
L'Union astronomique internationale est le gardien officiel des noms et règles et autres ™ pour l'astronomie, et ils ont une définition pour le pôle nord d'un objet en rotation . C'est effectivement défini en utilisant la Terre et le Soleil comme base , il y a donc deux étapes.
L'un est qu'il utilise l'emplacement accepté du pôle nord de la Terre, à 90 ° de latitude nord dans l'Arctique. OK, assez facile. Mais alors ils disent que le pôle nord de un autre planète est celle qui se trouve dans le même hémisphère céleste par rapport au plan invariable du système solaire que le de la Terre pôle Nord.
D'accord, beurk. Qu'est-ce que ce signifier?
Animation montrant la Terre en rotation dans la sphère céleste imaginaire, l'aspect sphérique du ciel qui nous entoure. Les pôles de la Terre pointent vers les pôles célestes du ciel. Crédit: Tfr000 / Wikimedia Commons
Première, nous percevons le ciel comme une sphère autour de nous , comme si nous voyions l'intérieur d'une énorme coquille sphérique. C'est en fait une vanité pratique ! Parce que la Terre tourne, on dirait que le ciel tourne autour de nous, faisant se lever et se coucher les étoiles. Et cela définit aussi un céleste pôle Nord; le point dans le ciel directement au-dessus du pôle nord de la Terre. C'est aussi le point dans le ciel autour duquel les étoiles semblent tourner. Cela signifie qu'il y a aussi un pôle sud céleste et un équateur. Nous pouvons même projeter la latitude et la longitude de la Terre dans le ciel, créant une grille de coordonnées que nous appelons (pour des raisons historiques) ascension droite et déclinaison . De cette façon, nous pouvons mesurer les coordonnées d'une étoile dans le ciel tout comme vous pouvez donner les coordonnées d'une ville à la surface de la Terre.
Ainsi, toute étoile au nord de l'équateur céleste se trouve dans l'hémisphère nord, tout comme toute ville au nord de l'équateur terrestre se trouve dans l'hémisphère nord.
OK, alors quel est le plan invariable du système solaire ? C'est un moyen astucieux de mettre en place une méthode pour cartographier les choses dans le système solaire. Le système solaire est tridimensionnel, nous devons donc utiliser trois coordonnées. Mais nous avons également besoin d'une origine (le point zéro) pour ce système, ainsi que d'un moyen de définir le plan x-y.
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Les astronomes ont décidé d'utiliser le moment angulaire total du système solaire pour définir ce plan. Donc quoi ce? Cela ressemble beaucoup à la quantité de mouvement linéaire que vous connaissez. Si un objet bouge, il a de l'élan. Il y a une définition rigoureuse de celui-ci, mais en termes simples, c'est la masse de l'objet multipliée par sa vitesse. Si vous avez deux objets de même masse mais que l'un se déplace plus vite, il a plus d'élan. Si vous avez deux objets à la même vitesse mais que l'un est plus massif, il a plus d'élan.
Le moment angulaire est comme ça, sauf qu'il traite du moment de rotation d'un objet. Si vous avez deux sphères d'acier identiques, mais que l'une tourne plus rapidement, elle a un moment angulaire plus important. Cela devient compliqué, avec une partie dépendant de la distribution de masse à l'intérieur d'une sphère, mais nous pouvons l'ignorer ici.
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Ceci est également vrai pour les systèmes d'objets. Le Soleil a un moment angulaire parce qu'il tourne, mais le système solaire lui-même a un moment angulaire parce que les planètes tournent autour du Soleil (et elles tournent aussi, bien que ce soit un petit facteur par rapport à leurs orbites). Les orbites sont toutes inclinées les unes par rapport aux autres, mais elles ajoutent toutes au moment angulaire global du système.
Une représentation assez fantaisiste du système solaire (ndlr : rien n'est à l'échelle), montrant comment les planètes tournent autour du Soleil dans presque le même plan. Crédit: Harman Smith et Laura Generosa
Si vous n'aviez qu'une seule planète en orbite autour du Soleil, le plan de cette orbite définirait le plan du moment angulaire. Cependant, avec plusieurs planètes à des inclinaisons orbitales légèrement différentes, elles contribuent chacune à modifier ce plan. Le plan invariable est ce que vous obtenez lorsque vous ajoutez toutes les contributions de toutes les planètes (et de la lune, des astéroïdes, etc.). Jupiter est le plus gros contributeur, mais les autres géantes gazeuses jouent également un grand rôle.
Si tout cela est un peu trop difficile à gérer (ce que je comprends totalement !), alors pensez-y de cette façon : il existe un moyen de définir un plan qui ressemble à l'équateur du système solaire. C'est mathématique et compliqué, mais c'est ce que nous utilisons, et nous l'appelons le plan invariable.
Le plan invariable est très proche d'être le même que l'équateur du Soleil, si cela vous aide à vous le représenter. Voici le point important : Nous définissons le « nord du plan invariable » comme l'hémisphère qui contient le pôle nord céleste de la Terre .
Nous sommes maintenant prêts à obtenir la définition de l'IAU : le pôle nord de toute planète est le pôle qui pointe vers quelque part dans la partie nord du ciel par rapport au plan invariable.
Le Soleil tourne, et il a un pôle qui pointe dans la partie nord du ciel par rapport au plan invariable, c'est donc le pôle nord du Soleil. La même chose pour n'importe quelle planète, lune, astéroïde, comète ou ce que vous avez.
OK, comme définition, je comprends. Mais je n'aime pas ça.
Pourquoi? Parce que par cette définition, Vénus et Uranus ont des pôles nord qui pointent dans la même direction que la Terre… mais Vénus et Uranus sont renversés . Nous ne savons pas pourquoi, mais ils le sont. Donc, si vous vous dirigez dans l'espace dans la direction nord du plan invariable et regardez les planètes, vous les verrez toutes tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, à l'exception de Vénus et Uranus.
Personnellement, cela signifie pour moi qu'ils sont à l'envers. Cela signifie à son tour que leurs pôles sud pointent en direction de notre hémisphère nord. Cela a du sens pour moi.
Mais la définition de l'AIU dit non. Leurs pôles nord, par définition, pointent dans le même hémisphère que le nôtre. Cela signifie qu'ils ne sont pas retournés à l'envers, cela signifie qu'ils tournent à l'envers.
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C'est peut-être un point subtil, mais physiquement c'est un point important. Retourner une planète est difficile, mais c'est BEAUCOUP plus facile que de l'arrêter et de la faire tourner dans la direction opposée (malgré ce Superman : le film voudriez-vous le faire croire).
Donc pour moi, je préfère définir les pôles d'une planète par la façon dont elle tourne. Si vous êtes au-dessus de son pôle nord, il tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cela met Vénus et Uranus à l'envers.
Lorsque la Terre tourne, les étoiles semblent former des cercles dans le ciel autour des pôles. De longues poses révèlent ce mouvement, comme celui extraordinaire du pôle nord céleste au-dessus du Golden Gate Bridge à San Francisco. Crédit: Rogelio Bernal Andreo
Je note que je faisais des recherches sur cet article, j'ai découvert que en 2009, l'IAU a changé les règles pour les corps mineurs dans le système solaire comme les astéroïdes, les comètes et la lune. Les pôles de ces objets sont définis par le sens de rotation ! Sauf qu'au lieu des pôles nord et sud, ils les appellent les pôles positif et négatif. Pour les définir, ils utilisent la « règle de la main droite » : courbez les doigts de votre main droite comme si vous teniez une tasse de café. Si l'objet tourne dans la direction pointée par vos doigts, votre pouce est la direction du pôle positif. Si vous y réfléchissez, c'est exactement la même que ma définition : regardez vers le bas sur le pôle positif et l'objet tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.Mais cette règle ne concerne que les corps mineurs (ils peuvent avoir des tours plus compliqués que les planètes, car ils peuvent , dégringoler, etc., en changeant de pôle sur des échelles de temps courtes). Pour les planètes, la définition de l'IAU est indépendante de la direction de la rotation d'une planète. Il dit que le pôle nord de la planète est celui de l'hémisphère nord du ciel tel que défini par la Terre.
Cela semble… égocentrique.
Mais je comprends. Nous avons besoin d'une définition, et celle-ci fonctionne. Je pense que le mien est plus simple et moins susceptible de semer la confusion, mais ne pas semer la confusion n'est pas une grande motivation pour l'AIU, je pense parfois. Les astronomes ont cependant besoin d'une définition pour s'assurer que nous sommes tous sur la même longueur d'onde, et avec cette définition au moins, nous le sommes.
J'ai donc utilisé ces tweets comme excuse pour écrire sur cette règle obscure mais importante, mais pour être honnête, tout ce que l'ésotérisme n'est pas ce que je pense que les gens devraient retenir de tout cela.
Je suis entré dans cette conversation sur Twitter (invité !) et j'ai dit ce que je pensais être juste, mais ce n'était pas le cas. J'ai appris quelque chose ! C'est super. J'aime apprendre des choses, surtout quand cela signifie que je peux remplacer certaines connaissances erronées par des connaissances exactes.
Mais même ce n'est pas ce que je veux que tu retiennes. Pas de nouvelles connaissances, mais à la place cette question :
Combien est-ce que vous pense tu sais que tu faire sais, et qu'est-ce que tu pense tu sais que tu es vraiment ne pas sais pas du tout?
