Votre âge sur d'autres mondes
À faire et à remarquer
- Remplissez votre date de naissance ci-dessous dans l'espace indiqué. (Notez que vous devez saisir l'année sous la forme d'un nombre à 4 chiffres !)
- Cliquez sur le bouton "Calculer".
- Notez que votre âge sur les autres mondes se remplira automatiquement. Notez que votre âge est différent sur les différents mondes. Notez que votre âge en "jours" varie énormément.
- Remarquez quand aura lieu votre prochain anniversaire sur chaque monde. La date donnée est une "date terrestre".
- Vous pouvez cliquer sur les images des planètes pour obtenir plus d'informations à leur sujet sur l'incroyable site Web Nine Planets de Bill Arnett.
Que se passe-t-il?
Les jours (et les années) de nos vies
En regardant les chiffres ci-dessus, vous remarquerez immédiatement que vous avez des âges différents sur les différentes planètes. Cela soulève la question de savoir comment nous définissons les intervalles de temps que nous mesurons. Qu'est-ce qu'un jour ? Qu'est-ce qu'une année ?
La terre est en mouvement. En fait, plusieurs motions différentes à la fois. Il y en a deux qui nous intéressent particulièrement. Tout d'abord, la terre tourne sur son axe, comme une toupie. Deuxièmement, la terre tourne autour du soleil, comme une boule attachée au bout d'une ficelle faisant le tour du pôle central.
La rotation en forme de sommet de la terre sur son axe est la façon dont nous définissons le jour. Le temps qu'il faut à la terre pour tourner de midi jusqu'au midi suivant, nous le définissons comme un jour. Nous divisons ensuite cette période de temps en 24 heures, chacune étant divisée en 60 minutes, chacune étant divisée en 60 secondes. Il n'y a pas de règles qui régissent les taux de rotation des planètes, tout dépend de la quantité de "spin" dans le matériau d'origine qui est entré dans la formation de chacune. Jupiter géant a beaucoup de spin, tournant une fois sur son axe toutes les 10 heures, tandis que Vénus met 243 jours pour tourner une fois.
La révolution de la terre autour du soleil est la façon dont nous définissons l'année. Une année est le temps qu'il faut à la terre pour faire une révolution - un peu plus de 365 jours.
Nous apprenons tous à l'école primaire que les planètes se déplacent à des vitesses différentes autour du soleil. Alors que la Terre met 365 jours pour faire un circuit, la planète la plus proche, Mercure, ne prend que 88 jours. La pauvre, lourde et lointaine Pluton prend 248 ans pour une révolution. Reportez-vous au tableau avec les taux de rotation et les taux de révolution de toutes les planètes.
Taux de rotation et de révolution des planètes
| Planète | Période de rotation | Période de révolution |
|---|---|---|
| Mercure | 58,6 jours | 87,97 jours |
| Vénus | 243 jours | 224,7 jours |
| Terre | 0,99 jours | 365,26 jours |
| Mars | 1,03 jours | 1,88 ans |
| Jupiter | 0,41 jours | 11,86 ans |
| Saturne | 0,45 jours | 29,46 ans |
| Uranus | 0,72 jours | 84,01 ans |
| Neptune | 0,67 jours | 164,79 ans |
| Pluton | 6,39 jours | 248,59 ans |
Lois de Kepler sur le mouvement orbital
Pourquoi les énormes différences de périodes? Il faut remonter au temps de Galilée, sauf que nous n'allons pas nous intéresser à son œuvre, mais plutôt à l'œuvre d'un de ses contemporains, Johannes Kepler (1571-1630).
Kepler a brièvement travaillé avec le grand astronome d'observation danois, Tycho Brahe. Tycho était un observateur formidable et extrêmement précis, mais il n'avait pas la capacité mathématique d'analyser toutes les données qu'il collectait. Après la mort de Tycho en 1601, Kepler a pu obtenir les observations de Tycho. Les observations de Tycho sur le mouvement planétaire étaient les plus précises de l'époque (avant l'invention du télescope !). À l'aide de ces observations, Kepler découvrit que les planètes ne se déplaçaient pas en cercles, comme l'avaient enseigné 2000 ans de "philosophie naturelle". Il a découvert qu'ils se déplaçaient en ellipses. Une ellipse est une sorte de cercle écrasé avec un diamètre court (le "petit axe") et un diamètre plus long (le "grand axe"). Il a découvert que le Soleil était positionné à un "foyer" de l'ellipse (il y a deux "foyers", tous deux situés sur le grand axe). Il a également découvert que lorsque les planètes étaient plus proches du soleil sur leurs orbites, elles se déplaçaient plus rapidement que lorsqu'elles étaient plus éloignées du soleil. Plusieurs années plus tard, il a découvert que plus une planète était éloignée du soleil, en moyenne, plus il lui fallait de temps pour faire une révolution complète. Ces trois lois, énoncées mathématiquement par Kepler, sont connues sous le nom de "lois de Kepler sur le mouvement orbital". Les lois de Kepler sont encore utilisées aujourd'hui pour prédire les mouvements des planètes, des comètes, des astéroïdes, des étoiles, des galaxies et des engins spatiaux.
Ici, vous voyez une planète sur une orbite très elliptique.
Notez comment il accélère lorsqu'il est près du Soleil.
Troisième loi de Kepler
La troisième loi de Kepler est celle qui nous intéresse le plus. Il indique précisément que la période de temps qu'une planète met pour faire le tour du soleil au carré est proportionnelle à la distance moyenne du soleil au cube. Voici la formule :
Résolvons simplement la période en prenant la racine carrée des deux côtés :
Notez qu'à mesure que la distance de la planète au soleil augmente, la période, ou le temps nécessaire pour faire une orbite, s'allongera. Kepler ne connaissait pas la raison de ces lois, même s'il savait que cela avait quelque chose à voir avec le Soleil et son influence sur les planètes. Il a fallu attendre 50 ans pour qu'Isaac Newton découvre la loi universelle de la gravitation.
La gravité de la situation
Les planètes plus proches tournent plus vite, les planètes plus éloignées tournent plus lentement. Pourquoi? La réponse réside dans le fonctionnement de la gravité. La force de gravité est une mesure de la traction entre deux corps. Cette force dépend de plusieurs choses. Tout d'abord, cela dépend de la masse du soleil et de la masse de la planète que vous considérez. Plus la planète est lourde, plus l'attraction est forte. Si vous doublez la masse de la planète, la gravité tire deux fois plus fort. D'autre part, plus la planète est éloignée du soleil, plus l'attraction entre les deux est faible. La force s'affaiblit assez rapidement. Si vous doublez la distance, la force est d'un quart. Si vous triplez la séparation, la force tombe à un neuvième. Dix fois la distance, un centième de la force. Voir le modèle? La force diminue avec le carré de la distance. Si nous mettions cela dans une équation, cela ressemblerait à ceci:
Les deux "M" en haut sont la masse du soleil et la masse de la planète. Le "r" ci-dessous est la distance entre les deux. Les masses sont au numérateur car la force augmente si elles augmentent. La distance est au dénominateur car la force diminue lorsque la distance augmente. Notez que la force ne devient jamais nulle, quelle que soit la distance parcourue. Connaître cette loi vous aide à comprendre pourquoi les planètes se déplacent plus vite lorsqu'elles sont plus proches du soleil - elles sont tirées avec une force plus forte et sont fouettées plus rapidement !