Quelle planète est la plus proche de la Terre ? Ok, maintenant devinez encore.

L’ordre des planètes est quelque chose que la plupart d’entre nous apprennent à l’école : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et (jusqu’en 2006) Pluton.

Ainsi, vous seriez pardonné de penser qu’en tant que Terriens, notre voisin planétaire le plus proche est Vénus. Et d’une certaine manière, vous auriez raison – à sa plus proche, Vénus s’approche de la Terre plus près que toute autre planète du système solaire. De même, son orbite est plus proche de notre orbite que toute autre. Cependant, dans un autre sens, vous auriez tort. C’est du moins l’argument avancé dans un article publié dans Physics Today.

Pour identifier notre voisin le plus proche, des ingénieurs affiliés à la NASA, à l’Observatoire national de Los Alamos et au Centre de développement de la recherche en génie de l’armée américaine ont construit une simulation informatique pour calculer la proximité moyenne de la Terre par rapport à ses trois planètes les plus proches (Mars, Vénus et Mercure) sur une période de 10 000 ans. En raison de la façon dont les planètes s’alignent sur leurs orbites respectives, le modèle montre que la Terre passe plus de temps plus près de Mercure que Vénus ou Mars.

“En d’autres termes, Mercure est plus proche de la Terre, en moyenne, que Vénus parce qu’elle orbite plus étroitement autour du Soleil”, expliquent les auteurs.

En effet, il n’y a pas que la Terre. D’autres calculs suggèrent que les sept planètes du système solaire (moins Mercure) passent la majeure partie de leur orbite plus près du “messager ailé” que toute autre planète. Cela semble impossible ? C’est ainsi qu’ils ont travaillé.

Les résultats sont basés sur une technique appelée la méthode point-cercle (PCM) – essentiellement, une équation mathématique qui prend les orbites de deux planètes comme circulaires, concentriques et coplanaires, et calcule la distance moyenne entre deux planètes en orbite autour de la Soleil.

“D’après le PCM, nous avons remarqué que la distance entre deux corps en orbite est au minimum lorsque l’orbite intérieure est au minimum”, expliquent les auteurs.

“Cette observation se traduit par ce que nous appelons le corollaire tourbillonnant (du nom d’un épisode du dessin animé Rick et Morty): Pour deux corps avec des orbites à peu près coplanaires, concentriques et circulaires, la distance moyenne entre les deux corps diminue à mesure que le rayon de l’orbite intérieure diminue.”

“Il ressort clairement de ce corollaire et du tableau que Mercure (rayon orbital moyen de 0,39 UA), et non Vénus (rayon moyen de 0,72 UA), est la planète la plus proche de la Terre en moyenne.” (AU est les unités astronomiques, la distance entre la Terre et le Soleil.)

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Pour tester leur hypothèse, ils ont construit une simulation informatique qui a suivi les positions des quatre planètes sur une période de 10 000 ans et a calculé la distance moyenne entre elles. Les résultats de cette simulation différaient des calculs traditionnels (déterminés en soustrayant le rayon moyen de l’orbite intérieure du rayon moyen de l’orbite extérieure) d’un incroyable 300 %. Pourtant, différait des calculs PCM par un pourcentage relativement insignifiant de 1%.

Il a constaté que la distance moyenne entre la Terre et Vénus était de 1 136 unités astronomiques (0,28 sur «l’ancienne méthode»). En comparaison, la distance moyenne entre la Terre et Mercure était de 1 039 unités astronomiques (0,61 sur « l’ancienne méthode »).

L’hypothèse n’a pas encore été soumise à un article évalué par des pairs et sera sans aucun doute soumise à un contre-interrogatoire approfondi par des experts dans le domaine, mais les auteurs ont déjà noté certaines utilisations possibles de leur nouvelle équation PCM.

“Avec les bonnes hypothèses, le PCM pourrait éventuellement être utilisé pour obtenir une estimation rapide de la distance moyenne entre n’importe quel ensemble de corps en orbite”, écrivent les auteurs.

“Peut-être que cela peut être utile pour estimer rapidement les relais de communication par satellite, pour lesquels la force du signal diminue avec le carré de la distance. En tout cas, au moins, nous savons maintenant que Vénus n’est pas notre voisin le plus proche – et que Mercure est à tout le monde.”

[H/T: Physics Today]

Cet article a été initialement publié en mars 2017

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