PARTIE 2 | La Terre interne actuelle
Figure 4.8 b
Schéma de la mesure
d’Ëratosthène.
d’arc de méridien au Pérou (proche de l’équateur) et en Laponie (vers le pôle). La
mesure de Pierre Bouguer au Pérou et celle de Alexis Clairaut et Pierre Maupertuis,
réalisées entre 1735 et 1745 vers le pôle, montrent en effet que la Terre est aplatie.
Les scientifiques utilisent un appareil de mesure appelé théodolite pour mesurer les
angles lors d’une triangulation. Ces relevés combinés à de la trigonométrie dans
les triangles permettent des mesures précises de la forme de la Terre.
La conquête spatiale qui démarre à la fin des années 1950 voit la mise en orbite de
Spoutnik, puis d’autres satellites qui le suivront. Les géométries de leurs orbites sont
reliées à la gravité, donc indirectement à la forme de la Terre. Il est plus facile de
mesurer la gravité pour les satellites que leur distance au sol. Ainsi la topographie
et la bathymétrie terrestre sont moins bien connues que la gravité.
2.2| Champ de gravité, pesanteur et géoïde
À la surface de la Terre, il est plus facile de mesurer la pesanteur plutôt que la
gravité, car la Terre tourne autour de son axe.
Définitions
La m avité correspond à l’attraction exercée par la masse. Dans le cas de la Terre, le champ
de gravité est produit par l’ensemble des masses qui la compose. La pesanteur correspond
à I attraction exercée par la masse à laquelle s’additionne l’accélération centrifuge due à
la rotation d un corps. Ainsi, la pesanteur est la somme de la gravité et de l’accélération
centrifuge.
La forme d'équilibre gravitaire d’un corps dans le vide n’est pas triviale. En
revanche, si ce corps peut se déformer alors la physique permet de calculer
cette forme. On peut montrer qu’un corps rocheux de plus de 500 km de rayon
a une gravité suffisante pour que les roches puissent se déformer de manière
à atteindre une forme d’équilibre. En absence de rotation, cette forme est une
sphère pour un corps homogène. Si le corps est en rotation, alors la forme est
un ellipsoïde aplati aux pôles. Cet aplatissement dépend de la vitesse de rotation
et de la répartition des masses à l’intérieur du corps. Pour la Terre, l’aplatissement est d environ 1/300. Afin d’expliquer cette valeur d’aplatissement, il
90
Figure 4.8 b
Schéma de la mesure
d’Ëratosthène.
d’arc de méridien au Pérou (proche de l’équateur) et en Laponie (vers le pôle). La
mesure de Pierre Bouguer au Pérou et celle de Alexis Clairaut et Pierre Maupertuis,
réalisées entre 1735 et 1745 vers le pôle, montrent en effet que la Terre est aplatie.
Les scientifiques utilisent un appareil de mesure appelé théodolite pour mesurer les
angles lors d’une triangulation. Ces relevés combinés à de la trigonométrie dans
les triangles permettent des mesures précises de la forme de la Terre.
La conquête spatiale qui démarre à la fin des années 1950 voit la mise en orbite de
Spoutnik, puis d’autres satellites qui le suivront. Les géométries de leurs orbites sont
reliées à la gravité, donc indirectement à la forme de la Terre. Il est plus facile de
mesurer la gravité pour les satellites que leur distance au sol. Ainsi la topographie
et la bathymétrie terrestre sont moins bien connues que la gravité.
2.2| Champ de gravité, pesanteur et géoïde
À la surface de la Terre, il est plus facile de mesurer la pesanteur plutôt que la
gravité, car la Terre tourne autour de son axe.
Définitions
La m avité correspond à l’attraction exercée par la masse. Dans le cas de la Terre, le champ
de gravité est produit par l’ensemble des masses qui la compose. La pesanteur correspond
à I attraction exercée par la masse à laquelle s’additionne l’accélération centrifuge due à
la rotation d un corps. Ainsi, la pesanteur est la somme de la gravité et de l’accélération
centrifuge.
La forme d'équilibre gravitaire d’un corps dans le vide n’est pas triviale. En
revanche, si ce corps peut se déformer alors la physique permet de calculer
cette forme. On peut montrer qu’un corps rocheux de plus de 500 km de rayon
a une gravité suffisante pour que les roches puissent se déformer de manière
à atteindre une forme d’équilibre. En absence de rotation, cette forme est une
sphère pour un corps homogène. Si le corps est en rotation, alors la forme est
un ellipsoïde aplati aux pôles. Cet aplatissement dépend de la vitesse de rotation
et de la répartition des masses à l’intérieur du corps. Pour la Terre, l’aplatissement est d environ 1/300. Afin d’expliquer cette valeur d’aplatissement, il
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