Frissons de la Terre sur son axe : mesurés par des chercheurs belges

MSG views one quarter of Earth's disc
La Terre oscille comme une toupie
3 juillet 2006

On sait que notre planète tourne sur elle-même à la manière d’une énorme toupie. On sait aussi que, comme celui d’une toupie, son axe de rotation, qui semble pointé sur l’étoile polaire, oscille : il décrit des boucles plus ou moins accentuées. Ces oscillations sont dues à une superposition de nombreux mouvements dont les périodes vont de quelques minutes à plusieurs milliards d’années.

L’amplitude de certaines oscillations est très bien connue, comme le mouvement dit de Chandler qui dure 433 jours et son homologue annuel qui peuvent faire basculer d’une dizaine de mètres l’axe de rotation terrestre. Par contre, les oscillations irrégulières de plus courte période - de plusieurs jours à quelques semaines - ont été plus difficiles à déterminer, car ces mouvements sont habituellement masqués par ceux des oscillations plus fortes. Les nouvelles technologies, notamment grâce aux mesures GPS (Global Positioning System) permettent aujourd'hui aux scientifiques de déterminer avec une grande précision les valeurs et les causes des petites oscillations à court terme de l'axe de rotation de la Terre.

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Les océans ont une influence, d’après Sébastien Lambert

Récemment, des scientifiques belges (Observatoire Royal de Belgique/ORB) et français (Observatoire de Paris-Meudon) ont tiré parti d'un caprice dans le déroulement des fortes oscillations de l’axe de rotation terrestre. Dr Véronique Dehant, chef de la Section "Heure, Rotation de la Terre, et Géodésie spatiale" à l’ORB, et son collègue Sébastien Lambert viennent d’étudier les perturbations de courte périodicité. De novembre 2005 à février 2006, ils ont mesuré ces oscillations de faible amplitude. Ils viennent de publier da la revue Geophysical Research Letters de l’American Geophysical Union leurs résultats dans un article, co-signé par Christian Bizouard, Observatoire de Paris-Meudon.

« Nous avons profité du fait que, comment cela se produit toutes les 6,4 années, le mouvement de Chandler et l’oscillation annuelle se sont annulés réciproquement », explique Dr V. Dehant. « C’est ce qui a permis l’étude des oscillations de très faible amplitude. On a ainsi découvert que le pôle décrit de petites boucles, dont les tailles vont d'une feuille de papier A4 à celle d'un téléphone portable, au cours d'un trajet tenant dans un carré d'un mètre de côté. »

Dr Véronique Dehant, spécialiste des forces d’attraction
Dr Véronique Dehant, spécialiste des forces d’attraction

Les chercheurs ont cherché à cerner les causes de ces petites boucles. Pour eux, les frissons de l’axe de rotation sont d’origine météorologique. Pour eux, c’est la configuration des conditions climatiques dans l’hémisphère Nord - en Asie, en Europe et en Amérique du Nord - qui est en cause. Ils ont pu montrer, durant l’hiver 2005-2006, que les variations journalières de la pression atmosphérique avaient un effet mesurable sur la manière dont la Terre tourne sur elle-même : « elles excitent le pôle pour lui donner ces légers mouvements en forme de petites boucles ». La présence des océans affecte par ailleurs ces perturbations, car il y a corrélation entre les variations de la pression atmosphérique et de l’étendue océanique. Cette étude a été financée par la Politique Scientifique Fédérale, l’Observatoire Royal de Belgique, et l’Observatoire de Paris.

[Note concernant l’oscillation de Chandler : voir communiqué de presse de l’AGU du 17 juillet 2000: http://www.agu.org/sci_soc/prrl/prrl0021.html]

Titre de l’article : "Rapid variations in polar motion during the 2005-2006 winter season" (S. Lambert, C. Bizouard, V. Dehant)

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