Hé, terriens plats ! Vous avez choisi la mauvaise planète !

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Récemment, l'extraordinaire astrophotographe planétaire Pêche Damien eu accès au 1 mètre ChiliPortée (au, euh, Chili), et a été en larme affectation des images tout simplement fantastiques de Saturne et de Jupiter qu'il a emportées avec elle.



Il a pris celui-ci le 26 février 2017, à 06:46 UTC, et c'est merveilleux :

Jupiter photographié par Damian PeachAgrandir

Jupiter, vu de la Terre le 26 février 2017. Crédit : Damian Peach







Ce n'est pas le Jupiter que vous voyez habituellement, car la fameuse Grande Tache Rouge (et le moins célèbre ovale BA) ne sont pas visibles. Ils sont de l'autre côté de la planète, donnant à Jupiter l'air étrangement nu. Aucune lune ou ombre de lune n'est visible non plus. Ce n'est pas une vue inhabituelle de la planète - l'endroit est de l'autre côté la moitié du temps, après tout ! - mais ce n'est tout simplement pas le plan que vous voyez habituellement affiché.

Je dois admettre, quand je l'ai vu, ma première pensée a été, Oh, c'est bien, mais où sont toutes les choses amusantes ?! Mon cerveau peut être un crétin, parfois. Après tout, c'est une magnifique photo de Jupiter, et mieux que les télescopes professionnels ne pouvaient le faire quand j'étais enfant et que je suis tombé amoureux de l'astronomie pour la première fois !

Mais ensuite, mon cerveau a compensé sa maladresse en proposant une pensée amusante en effet. Voir , Ça disait, vous pouvez vraiment voir à quel point Jupiter est oblat !

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Ah, oui, cerveau. Bien fait. Toi pouvez le voir. Oblatness est le terme que les scientifiques utilisent pour décrire à quel point une sphère est aplatie. En fait, nous n'appelons plus un tel objet une sphère ; cela devient un sphéroïde , la version tridimensionnelle d'une ellipse tournée autour d'un de ses deux axes. Si vous faites tourner une ellipse autour de son axe long, vous obtenez un sphéroïde allongé, semblable à un ballon de football ou de rugby. Faites-le tourner autour de l'axe court, et vous obtenez un sphéroïde aplati : une sphère aplatie. Asseyez-vous sur un ballon de plage et vous aurez l'idée.





Jupiter est hautement aplatie, juste derrière Saturne dans sa déviation de la sphéricité*. Pour le rendre plus facile à voir, j'ai pris l'image de Peach et j'ai superposé un cercle centré sur Jupiter du mieux que j'ai pu :

Jupiter marqué d'un cercle pour montrer son aplatissementAgrandir

Jupiter, écrasé. Crédit : Damian Peach

Le cercle a un diamètre égal au diamètre polaire de Jupiter (la distance entre ses pôles nord et sud), et vous pouvez voir qu'il est court le long de l'équateur. Dans l'image que j'ai manipulée, le diamètre polaire de Jupiter est de 900 pixels et son diamètre équatorial de 960 pixels. Il est environ 7 % plus large que haut ! C'est un rapport d'aplatissement d'environ 1:15, ce qui est assez proche de ce que je vois répertorié pour Jupiter en ligne. Pas mal étant donné que j'ai fait tout ça à main levée.

Alors, pourquoi Jupiter est-il oblat ? Tournoyer! Le jour de Jupiter, le temps qu'il faut pour tourner une fois, est d'un peu moins de 10 heures, moins d'une demi-journée terrestre. Cela crée une force centrifuge formidable**. C'est la même force que vous ressentez sur un manège ou sur l'une de ces plates-formes de filature induisant le vomi sur les terrains de jeux, la force qui vous projette vers l'extérieur. La force centrifuge est dirigée vers l'extérieur et dépend de la vitesse à laquelle vous tournez et de la distance qui vous sépare de l'axe de rotation.

Pour une planète en rotation comme Jupiter, la force centrifuge est de 0 aux pôles, car vous êtes sur l'axe de rotation là-bas. Il devient plus fort avec des latitudes plus basses, jusqu'à ce que vous atteigniez un maximum à l'équateur, car là, vous avez maximisé votre distance par rapport à l'axe de rotation. Parce que c'est une force vers l'extérieur, elle contrecarre l'attraction de la gravité vers l'intérieur.

Eh bien, cela contrecarre un peu. La force vers l'intérieur de la gravité de Jupiter au sommet des nuages ​​(la surface que nous voyons) est d'environ 2,5 fois celle de la Terre ; si vous pesez 150 livres sur Terre, vous pèseriez 375 livres sur Jupiter !

Mais sur l'équateur, cela est atténué par la force centrifuge, qui s'élève à environ 1/5ede la gravité terrestre. Donc, si vous pouviez vous tenir debout sur les nuages ​​aux pôles de Jupiter, vous pèseriez 375 livres, mais à l'équateur, vous ne pèseriez que 345 livres ! Phew***.

Et c'est pourquoi Jupiter est oblat, avec un renflement équatorial . S'il était juste assis là, ce serait une sphère presque parfaite. Mais ça tourne, vite , donc à l'équateur, la force centrifuge projette un peu le matériau vers l'extérieur, le rendant plus large là-bas.

D'ailleurs, comme je l'ai dit, Saturne est plus oblate que Jupiter , même s'il est plus petit et tourne un peu plus lentement. Pourquoi? Parce que sa gravité est inférieure à celle de Jupiter ! Au sommet des nuages, sa gravité n'est qu'un peu plus élevée que celle de la Terre, ou la moitié de celle de Jupiter. Mais à l'équateur de Saturne, la force centrifuge est d'environ 1/6eLa gravité terrestre. C'est moins que la force extérieure de Jupiter, mais vous ne combattriez pas l'énorme gravité de Jupiter, là-bas. Ainsi, le rapport de la force centrifuge à la gravité est plus élevé sur Saturne que sur Jupiter, ce qui rend la planète magnifiquement annelée plus aplatie.

le monde occupé de richard scarry

Comme pour Jupiter, vous pouvez voir l'aplatissement de Saturne à travers un télescope, mais même s'il est plus plat, il peut être plus difficile à voir parce que les anneaux perturbent notre perspective. Une fois que vous le voyez, cependant, c'est assez évident. Je noterai que la gravité d'une planète est liée à sa taille et à sa densité. Saturne est énorme, mais sa densité est très faible ; en moyenne inférieure à celle de l'eau !**** C'est pourquoi sa gravité est si étonnamment inférieure à celle de Jupiter.

Je pense que c'est plutôt cool. Vous pouvez en dire beaucoup sur une planète simplement en mesurant quelques éléments de base à son sujet, comme sa taille, sa vitesse de rotation et sa forme.

Donc, je suppose que je dois pardonner à mon cerveau après son explosion initiale. Le suivi était plutôt bon.

P.S. Pêche Damien est assez bon avec les données Jupiter de la NASA , trop.

* Ce qui est facile à écrire, mais assez difficile à dire à voix haute.

** Lequel est ne pas une force fictive, mais bien réelle dans un référentiel tournant, et ne doit pas être confondue avec l'accélération centripète, qui est essentiellement la même chose mais dans un cadre non tournant .

*** Si vous pouviez faire tourner la Terre, vous pèseriez moins à l'équateur aussi. Mais en tant que plan de perte de poids, je ne le recommanderais pas. Pour commencer, faire tourner la Terre plus vite signifierait des ouragans beaucoup plus forts . De plus, l'énergie qu'il faudrait pour faire tourner notre planète plus vite ferait fondre la surface jusqu'à la croûte. Donc, il y a quelques problèmes avec ça. Aussi, correction : j'ai mal fait le calcul au départ. À l'équateur, c'est 2,5 g vers l'intérieur - 0,2 g vers l'extérieur, donc la force sur vous serait de 2,3 fois votre masse, ou 345 livres.

**** La blague habituelle c'est que si vous mettez Saturne dans une baignoire il flotterait... mais il laisserait un anneau.