J'ai trouvé un texte extrèmement intéressant (selon moi évidemment) qui explique bien les effets d'un tremblement de terre sur l'axe et la vitesse de rotation de la terre. Le texte est en anglais et peut etre lu sur le site suivant.
http://www.popularmechanics.com/science ... ay-shorter" onclick="window.open(this.href);return false;
Je me suis permis de vous le traduire (excusez les fautes de frappe!) car ils ont bien 'vulgarisé' l'information et arrivent à remettre en perspective certaines informations que nous recevons par les médias (qui ont parfois le tour de nous inquieter pour rien - ceci en est un bon exemple)
Comment le tremblement de terre du Japon a raccourci les journées
Le tremblement de terre / tsunami qui a eu lieu au Japon vendredi n’a pas seulement changé l'axe de la planète de plusieurs pouces, il a aussi accéléré la rotation de la Terre en raccourcissant la longueur des journées de 1.8 microsecondes. Richard Gross, chargé de calculer ces changements au Laboratoires de la NASA, nous explique ce procédé de calcul et pourquoi ce millionième de seconde peut nous affecter. (Indice: Si JPL ne le calculait pas, les missions sur Mars rateraient leur cible.)
Comment un tremblement de terre peut-il changer la vitesse rotatoire de la Terre et son axe?
Les tremblements de terre peuvent changer la vitesse de rotation de la Terre en réarrangeant la masse de la Terre. C'est ce qu'une patineuse artistique fait pour accélérer sa vitesse de rotation. Elle rapproche ses bras de son corps : elle déplace donc sa masse corporelle plus près de son axe de rotation. Les tremblements de terre font la même chose. Ce tremblement de terre a dû déplacer une partie de la masse un peu plus proche à l'axe de rotation de la Terre et ainsi la faire tourner plus vite, rendant les journées un peu plus courtes.
Comment pouvez-vous calculer d’aussi infimes différences?
Ce que je fais est un calcul. Je commence avec un modèle initial de comment la masse est distribuée partout dans la Terre. Puis j'utilise des évaluations sismiques pour savoir de quelle façon la faille s’est déplacée durant le tremblement de terre, j'utilise ensuite ces évaluations pour calculer comment la distribution de la masse a changé suite au tremblement de terre.
Le tremblement de terre est fondamentalement une force qui agit sur la Terre, qui change sa forme. Je calcule donc cette difformité partout sur la surface de la Terre. Alors, par le calcul de la vitesse angulaire, si je sais comment la masse de la Terre s’est déplacée, je peux alors alors calculer comment la rotation de la Terre a pu changer. Exactement comme un patineur artistique.
Les changements dans l'axe et la vitesse de rotation que vous avez calculés pour le tremblement de terre de Japon est différent des autres tremblements de terre importants, tels que celui du Chili et celui de Sumatra en 2004 qui a causé un gigantesque tsunami en Asie du sud. Pourquoi cette différence?
Il y a trois facteurs importants dans ce genre de calcul. Le premier est bien sûr la force. Si tous les autres paramètres étaient les mêmes, alors plus un tremblement est fort, plus important serait son impact sur la rotation de la Terre. Par contre, l'emplacement est aussi un facteur important. Si le tremblement de terre se produit sur l'équateur, alors il va avoir un impact plus important que s'il se produit aux pôles (nord ou sud). Si vous affectez la masse au pole nord ou au pole sud, il n'y aura aucun effet sur la vitesse de rotation de la Terre. Le mouvement lui-même est également très important – si la faille s’est déplacée de haut en bas ou latéralement et dans ce cas, dans quelle direction. Un mouvement vertical aura un impact plus important sur la longueur des journées qu’un mouvement horizontal créé par le frottement latéral des plaques. Une zone de subduction comme celle qui a causé le tremblement de terre japonais a un mouvement vertical; ce qui aura un plus grand impact sur la longueur du jour qu’un tremblement de terre qui se produirait, par exemple sur la faille de San Andreas ici en Californie.
Est-ce que vous avez déjà effectué les calculs pour les effets du tremblement de terre au Japon?
Les premiers calculs ont été faits par un groupe italien. Mes calculs sont un peu differents : selon leurs plus récents calculs, il y aurait un changement de 25 centimètres dans l’axe,le résultat de mes calculs montre un changement de 17 centimètre. Il y a une légère différence, mais pas tant que ca.
Dix-sept centimètres, c’est pas mal plus que certains des gros tremblements de terre passés: Vous avez calculé 7 centimètre dans le changement de l'axe de la planète pour le tremblement de terre de Sumatra qui avait une force de 9.1, et approximativement 8 centimètre pour celui de magnitude 8.8 au Chili.
C'est juste. Celui-ci est en réalité deux fois plus important. Les changements provoqués par ces autres tremblements de terre étaient trop petits pour être observés, mais dans le cas présent nous arriverons peut-être à le voir dans nos données parce qu’il est environ trois fois plus grand que la marge d'erreur possible dans les calculs de l’axe. Mais il y a un facteur qui vient compliquer les choses: L'axe est constamment en changement. Tout ce qui affecte la masse terrestre affecte aussi l’axe de rotation. Ce qui a le plus d’effet sur ces changements est les mouvements des océans et la circulation atmosphérique. Ils sont en mouvement constant, donc l'axe de rotation est constamment affecté par ces mouvements. Ainsi sur le cours d'une année, l'axe de rotation peut changer ‘environ un mètre. Six fois plus que le tremblement de terre du Japon.
Alors, pour voir les effets de ce tremblement de terre dans nos données, nous devons être en mesure de retirer de l’équation ces effets atmosphériques et océaniques importants. Notre capacité à calculer l’effet d’un tremblement de terre dépendra de notre capacité à différencier et faire abstraction des autres facteurs.
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Comment faites-vous ces calculs exactement?
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Nous utilisons des GPS. Nous avons un réseau mondial de capteurs GPS qui indiquent comment la Terre est orientée par rapports à une constellation de satellites GPS. Avec le temps, nous voyons des changements de position ou des changements dans la vitesse de rotation de la Terre.
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Ces changements peuvent être trop petits pour être perçus par le commun des mortels, mais quelles sont les conséquences scientifiques réelles de ces changements dans l'axe de la Terre?
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En réalité, il y a aucune conséquence pour la planète – les gens ne se rendront compte de rien. Mais, dans nos laboratoires, ces changements peuvent être très important quand vient le temps de calculer les mouvements de navigation d’un vaisseau spatial vers un objectif lointain comme la planète Mars par exemple. Si nous voulons arriver à poser un objet à un point précis sur Mars, nous devons savoir exactement quels changements entrent en jeux dans l’axe et la rotation de la Terre. Si nous ne prenions pas ces changements dans nos calculs – si nous prenions pour acquis que les mouvements et l’axe de la terre sont toujours uniformes - nous pourrions passer complètement à côté de la planète Mars quand nous envoyons un vaisseau spatial.
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Donc un infime changement qui ne change rien ici, extrapolé à la distance entre la Terre et Mars – c’est là que ca ferait une différence?
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Exactement. Ces changements dans la rotation sont des mesures angulaires. Sur la surface de la Terre c'est infime, mais par le temps que l’objet arrive à la planète Mars, ca peut être catastrophique. Ca peut se traduire par une erreur de plusieurs kilomètres de différence entre le point de chute prévu pour débarquer un Rover.
