Grâce à un dispositif utilisant la propagation de faisceaux laser, des chercheurs ont mesuré pour la première fois la vitesse de rotation de la Terre et ses fluctuations avec une précision de 9 décimales. Un résultat important pour de nombreux domaines scientifiques.
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Tout le monde le sait, la rotation de la Terre sur elle-même est de 24 heures, et il faut à notre Planète 365 jours pour faire le tour du SoleilSoleil. Si ces valeurs sont largement suffisantes pour organiser notre petit train-train quotidien, de nombreux domaines scientifiques ont toutefois besoin de bien plus de précisions. D'autant plus que ni la durée d’un jour ni la période de révolution autour du Soleil ne sont stables. Quantifier ces infimes variations est notamment nécessaire aux chercheurs qui établissent les modèles climatiques, mais également aux astronomesastronomes.
À quelle vitesse votre corps se déplace-t-il dans l'Univers ? On en discute dans cet épisode de Futura dans les Étoiles.
La vitesse de rotation de la Terre est influencée par la présence d’une enveloppe liquide
La Terre n'est pas en effet un corps entièrement solidesolide. Elle possède plusieurs couches, dont une est liquideliquide : c’est le noyau externe. Peut-être avez-vous déjà fait le test de l'œuf dur et de l'œuf cru ? En faisant tourner les deux œufs sur eux-mêmes, on se rend compte que la présence de liquide influence la rotation de l’œuf cru. À une échelle de complexité bien supérieure, c'est la même chose pour la Terre. La présence d'une enveloppe liquide, qui n'est de plus pas forcément homogène ni régulière, influence sa vitesse de rotationvitesse de rotation, mais également la stabilité de son axe. Les mouvementsmouvements de massemasse induits par le déplacement de cette masse liquide accélèrent ou freinent ainsi la rotation de la Planète. Ces fluctuations, que l'on connait depuis longtemps, viennent toutefois d'être quantifiées de manière extrêmement précise grâce à un nouveau dispositif élaboré par l'Observatoire géodésique de Wettzell (Technical University of Munich). Il s'agit d'un système laserlaser en forme d'anneau dont l'algorithme a été corrigé pour permettre une plus grande précision des mesures.
La vitesse de rotation de la Terre avec une précision de 9 décimales
Au sein d'une enceinte hermétique équipée de miroirsmiroirs, deux faisceaux laser sont générés, l'un se propageant dans le sens horaire, l'autre dans le sens anti-horaire. Si la Terre était immobile, les deux faisceaux parcouraient la même distance avant de se rencontrer. Mais le mouvement de la Terre dans l'espace va induire un déplacement infime des miroirs : l'un des faisceaux laser aura une plus grande distance à parcourir que l'autre. Cette différence peut être mesurée très précisément. Elle dépend notamment de la vitesse à laquelle la Terre tourne. Pour la première fois, les chercheurs ont donc pu mesurer ces variations dans la vitesse de rotation avec une précision de 9 décimales ! Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Photonics.
