La gravité terrestre peut-elle vraiment être affectée par les changements de saisons ?

La gravité terrestre. Nasa

Chaque semaine, les lecteurs de notre newsletter spatiale, Le sas , envoyez leurs questions au journaliste spatial Neel V. Patel pour y répondre. Cette semaine : comment la gravité terrestre change selon les saisons et le climat.

Quelqu'un m'a dit récemment que l'attraction gravitationnelle que la Terre exerce sur les satellites en orbite change en fonction des changements saisonniers et climatologiques des masses des masses d'eau qu'ils survolent. Je suis sceptique de nature, et ma source n'est pas un expert en technologie spatiale, alors je vous demande : cela pourrait-il être vrai ? —Shyam

Il peut être difficile de croire qu'une force comme la gravité puisse être soumise aux caprices des changements de saisons ou aux changements de terre et d'eau sur le sol. Mais c'est vrai : la gravité de la Terre est en effet modifiée par ces deux facteurs.

Le champ gravitationnel de la Terre (la représentation 3D de l'influence gravitationnelle de la planète) n'est pas une sphère uniforme. Il est plein de bosses, de renflements, de creux et de dépressions, causés par des chaînes de montagnes, des tranchées sous-marines et d'autres caractéristiques géologiques. Cela signifie qu'il y a certaines zones de la planète où le champ gravitationnel est plus puissant que d'autres. Cela vaut pour chaque objet unique dans l'univers. C'est en partie la raison pour laquelle tenter d'atterrir sur d'autres planètes, lunes ou astéroïdes est si difficile - la gravité peut varier d'un endroit à l'autre (en particulier pour les objets plus petits).

Vous pouvez voir comment la gravité de la Terre change dans ces images ici , créé à partir des données recueillies par la mission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) menée par la NASA et le Centre aérospatial allemand. Les fonds et les bassins océaniques profonds correspondront à des creux dans le champ gravitationnel, car l'eau de mer est moins dense que la roche. Emplacements plus denses comme les chaînes de montagnes et les dorsales médio-océaniques exercera une plus grande attraction gravitationnelle que les endroits composés de matériaux moins denses, comme l'eau.

Les changements climatiques signifient que l'eau est déplacée d'une semaine à l'autre, d'un mois à l'autre et d'une saison à l'autre. Certaines régions et plans d'eau s'assècheront et deviendront moins profonds, ou connaîtront plus de pluie et commenceront à gonfler. Ces fluctuations de masse avoir un effet détectable dans le champ gravitationnel à ces endroits .

Lorsqu'un satellite survole une région de densité significativement plus élevée (comme une chaîne de montagnes), il accélère un peu en s'en rapprochant, à cause de l'augmentation de la force gravitationnelle, et décélérer pendant qu'il s'envole . Ces changements sont incroyablement petits mais toujours mesurables avec les bons outils. (La mission GRACE a en fait exploité ce phénomène pour cartographier le champ gravitationnel de la planète.)

L'étude du champ gravitationnel de la Terre fournit en fait aux scientifiques une autre lentille pour étudier les effets du changement climatique . Comme le réchauffement de l'Arctique, par exemple, ajoute de la masse aux océans et aux mers, le changement correspondant de la gravité terrestre peut être vu et enregistré. Les données GRACE (collectées entre 2002 et 2017) ont montré que 60 % de la perte de masse totale de l'Antarctique et du Groenland étaient un effet des tendances au réchauffement de l'Arctique, tandis que les 40 % restants étaient dus à l'augmentation du flux de glace dans l'océan. Les mêmes données suggèrent qu'au cours des 15 années de la mission, le Groenland a perdu environ 260 milliards de tonnes de glace par an, tandis que l'Antarctique a perdu environ 140 milliards de tonnes par an.

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