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planète rotation synchrone atmosphère

par Awen, le 04/01/2020 à 18:19 - 619 visites

Est-ce qu'une planète avec une rotation synchrone (qui présente toujours la même face à l'étoile) et une atmosphère, possède des vents ?

Puisque les vents ont pour facteurs la rotation de la planète, la pression (température) et la gravité, et que dans le cas d'une planète à rotation synchrone, une face reste toujours brûlante, et l'autre glaciale, avec une zone "tempérée" entre les deux, il n'y a donc pas de changements de température. Donc l'air ne se dilate pas. Y a-t-il des vents dans ce cas ? Si oui, comment est-ce qu'ils apparaissent ? Est-ce qu'ils sont spécifiques à une seule zone de la planète ?

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 08/01/2020 à 10:13

Réponse du département Sciences et techniques

Bonjour,

Vous avez raison, une planète à rotation synchrone présente toujours la même face à son étoile. C’est une caractéristique du mouvement d'un satellite naturel orbitant autour de sa planète qui se manifeste lorsque la période de rotation du satellite est synchrone avec sa période de révolution : le satellite présente alors toujours la même face vue de la planète. On parle alors de verrouillage gravitationnel. (source : « Rotation synchrone », Wikipédia). Cela est le cas pour la Lune en orbite autour de la Terre, ou encore de Charon autour de Pluton.

L’astrophysicien Hubert Reeves propose de visualiser le phénomène sous la forme d’une ronde dans laquelle les deux partenaires se tiennent à deux mains pendant que l’un-e tourne autour de l’autre : son visage sera toujours visible, alors qu’il-elle aura fait un tour complet sur lui-elle-même. Voyez plutôt :


Concernant votre question, malgré l’étendue de nos recherches documentaires, nous n’avons trouvé aucune ressource permettant de vous apporter une réponse précise. Nous nous sommes donc tournés vers un chercheur spécialiste des atmosphères planétaires, Martin Turbet, qui a très aimablement accepté de nous répondre et que nous remercions vivement !

Citer:
Est-ce qu'une planète avec une rotation synchrone (qui présente toujours la même face à l'étoile) et une atmosphère, possède des vents ?

La réponse est oui.

Citer:
Puisque les vents ont pour facteurs la rotation de la planète, la pression (température) et la gravité, et que dans le cas d'une planète à rotation synchrone, une face reste toujours brûlante, et l'autre glaciale, avec une zone "tempérée" entre les deux, il n'y a donc pas de changements de température.

Si ! En fait les différences de température entre les deux faces de la planète suffisent à générer des vents "thermiques" qui transportent la chaleur du côté 'jour' de la planète vers le côté 'nuit'.

Citer:
Donc l'air ne se dilate pas. Y a-t-il des vents dans ce cas ? Si oui, comment est-ce qu'ils apparaissent ? Est-ce qu'ils sont spécifiques à une seule zone de la planète ?

Par ailleurs, il faut rappeler qu'une planète en rotation synchrone (avec une face en permanence bloquée vers son étoile hôte) a une vitesse de rotation sur elle-même qui n'est pas nulle. Sa période de rotation sur elle-même est en fait égale à la période de rotation orbitale (c'est à dire le temps qu'elle met à faire un tour de son étoile hôte).
Pour s'en convaincre, on peut regarder sur cette animation la planète synchrone (en couleur bleu/verte) et remarquer que la planète fait un tour sur elle-même à chaque orbite. Cette rotation peut aussi générer l'apparition de vents dans la planète.

Vous pouvez également parcourir les cours Planètes en rotation synchrone : limite chaude de la Zone Habitable et Planètes en rotation synchrone : limite froide de la Zone Habitable, dont Martin Turbet est l'auteur, sur le site de l’Observatoire de Paris.

En complément, la lecture des articles ci-dessous pourrait vous intéresser :
Une exoplanète géante avec des vents de saphirs et de rubis ? Un article qui évoque la planète HAT-P-7b, un « Jupiter chaud » en rotation synchrone, doté d’une atmosphère et où les scientifiques ont détecté d’importantes variations de vent.

L’atmosphère assure l’alternance du jour et de la nuit sur les exoplanètes

Une planète autour de l’étoile la plus proche du système solaire. L’auteur, chercheur au Laboratoire de Météorologie Dynamique, évoque dans cet article les études et modélisations effectuées sur Proxima b, qui orbite autour de son étoile Proxima du Centaure, et dont il n’est pas encore avéré qu’elle soit en rotation synchrone ou asynchrone. En effet en 2016, une équipe de scientifiques portugais avait annoncé la détection de Proxima b et exploré la diversité des climats possibles sur cette planète.

Bonne journée.
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