mise à jour : 13 décembre 2021
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La vitesse de rotation

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La résonance spin-orbite
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Ici, on représente deux cas. La première planète (verte/bleue) est en résonance spin-orbite 1:1 / en rotation synchrone. La deuxième planète (noire/grise) est en résonance spin-orbite 2:1.
Crédit : Wikipedia

La Terre a une période de rotation sur elle-même de 24 heures, et autour du Soleil de 365 jours. La Lune, elle pourtant, montre toujours la même face à la Terre. Sa période de rotation autour de la Terre est égale à sa période de rotation sur elle-même (sidérale). On dit alors qu'elle a une résonance spin-orbite 1:1 ; on dit aussi qu'elle est en rotation synchrone. Mercure fait 3 tours sur elle-même quand elle fait 2 tours autour du Soleil. Elle a une résonance spin-orbite 3:2.

Il existe en fait une multitude de possibles périodes de rotation pour une planète autour de son étoile. Pourtant, quand une planète a une orbite trop proche de son étoile, l'action des forces de marées influence sa rotation. D'une part, elles tendent à redresser son axe de rotation (l'obliquité tend vers zero) et ses pôles ne reçoivent presque plus de rayonnement stellaire. D'autre part, elles freinent sa rotation, jusqu'à eventuellement la synchroniser autour de son étoile (la même face est toujours exposée à l'étoile). C'est par exemple ce qu'il s'est passé pour la Lune autour de la Terre.

La Zone Habitable autour d'étoiles de faible masse est relativement proche de l'étoile. En conséquence, les planètes situées dans la Zone Habitable de ces étoiles auront une obliquité nulle et une rotation ralentie, voire synchrone.

L'habitabilité des planètes en rotation synchrone

Quand une planète est en rotation synchrone autour de son étoile, elle reçoit toute son énergie (lumineuse) sur la même face. Les deux pôles (Nord et Sud) et la face cachée ne reçoivent alors plus d'énergie. Dans certains cas, l'eau liquide à la surface de la planète peut se retrouver intégralement piégée sous forme de glace au niveau des pôles ou bien de la face cachée. On appelle cela un "piège froid".

Sur ce type de planètes, les climats possibles (détaillés dans la suite de ce cours) sont bien différents de ce que nous connaissons sur Terre ...

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