De l'axe de la Terre et du tremblement de terre au Chili

Il y auront vous lu jusqu'à la satiété que le tremblement de terre récent au Chili a provoqué un changement dans l'axe de rotation de la Terre de 8 cm et un raccourcissement du jour dans environ 1,26 microsecondes. Également, bien qu'avec moins de répercussion mediática, se rendissent des chiffres pour le tremblement de terre de la Sumatra du 2004 de 7 cm de déviation de l'axe et 2,7 microsecondes de raccourcissement du jour.
Auxquels ils suivent ce blog il ne leur semblera pas étranger qui a regardé quelque chose au-delà de la nouvelle pour voir s'il y avait un chat enfermé.
Le résultat consiste en ce que peut-être les chiffres sont certains. Ou peut-être non. Le premier qui convient de savoir (quelque chose que tous les moyens n'ont pas fait comprendre) consiste en ce que les changements précités ne se sont pas mesurés mais ce sont des résultats d'une simulation informatique. Comme nous avons déjà commenté d'autres fois, l'exactitude des simulations dépend des facteurs multiples difficiles de contrôler, spécialement chez les modèles très complexes comme cela. De plus, après avoir été simplifications de la réalité, ses résultats ne reflètent pas nécessairement de ce qu'il a vraiment passé mais seulement une plus ou moins bonne approche.
Ils disent que la Terre tourne quelque chose plus rapidement et que son axe a été bougé gráce au tremblement de terre du Chili. Cela peut être certain ou peut-être non. Les effets précités ne sont pas vérifiables aujourd'hui parce qu'ils sont très en bas de notre capacité de mesure et, un peu que pas tous ont dit, ce n'est pas des données réelles mais un résultat d'un modèle informatique.
Combien de bonne ? Puisque l'on ne peut pas savoir puisque actuellement la rotation de la Terre peut seulement se mesurer avec une approche d'environ 20 microsecondes. C'est pourquoi, la confirmation empirique du raccourcissement du jour est impossible pour le moment, le même que le changement supposé de 8 cm dans l'axe terrestre puisque les modèles travaillent avec une erreur moyenne d'environ 50 cm.
Je veux faire comprendre que ce post n'est pas de pour critiquer la nouvelle mais pour insister encore une fois sur la nécessité absolue de distinguer entre des données (des mesures réelles) et des résultats de simulations. Ci-mentionnés sont affectés par des fontaines multiples d'incertitude de telle manière que les résultats devraient toujours se heurter contre une estimation de la même. De la même manière, je donnerai des données pour évaluer si ces 8 cm sont quelque chose d'important ou non,
L'auteur des simulations est Richard Gross, un géophysique du JPL avec une vaste trajectoire dans ce type de travaux et un spécialiste en facteurs qu'ils touchent la rotation terrestre. Ses modèles se basent sur que la vitesse de rotation dépend de la distribution de masses sur la surface et à l'intérieur de la Terre. Dans ce sens, la propre atmosphère influe sur la rotation précitée et Gross commente que les jours le long de l'année varient autour d'un microseconde dû à un foyer des changements dans la distribution des masses d'air.
Ce qui me laisse quelque chose en dehors d'un jeu consiste en ce que Gross ne mentionne pas les mouvements dus des plaques à la dérive continental, un peu beaucoup plus important que les tremblements de terre ou l'atmosphère. Supposons que nous ayons un receveur GPS entre les mains. Quand nous regardons son écran nous voyons trois données de position : une latitude, une longitude et une hauteur. Logiquement ces données se rendent au sujet d'un système de référence : dire 40e d'une latitude Du nord suppose de connaître où est l'origine de latitudes (l'Équateur); également, dire 10er d'une longitude l'Ouest suppose de connaître où est l'origine de longitudes (l'origine méridienne).
Le GPS utilise un système de référence soi-disant WGS84 (World Geodetic System 1984). WGS84 est une artificielle construction formée par trois axes de coordonnées et d'une surface de révolution appelée ellipsoïde qui s'approche du niveau moyen des océans du monde.
Les trois axes il permet de donner une position dans l'espace et l'ellipsoïde est utilisé comme surface de référence pour les hauteurs. La définition exacte de ces éléments est indispensable pour savoir à quoi se réfèrent les coordonnées géographiques ou toutes autres que nous pouvons utiliser. Les caractéristiques principales du WGS sont (soyez fixés dans les cursives) :

• les trois axes cartésiens et l'ellipsoïde sont géocentriques : ils trouvent sa origine au centre de masses de la Terre (en incluant des mers et une atmosphère).
• l'axe Z coïncide avec l'axe de rotation de la Terre puisque pointe à l'International Reference Pole.
• l'axe X pointe au 0e méridien de longitude aussi connu comme méridien du Greenwich.
• l'axe Y est orthogonal avec les précédents et avec le Xe il définit le plan équatorial.

L'intéressant de ce sujet consiste en ce qu'aucune des références précédentes n'est fixe : le centre de masses, ni le Pôle ni le zéro méridien. Le Greenwich et le méridien qu'il définit sont sur une plaque continentale qui est bougée, tout de suite sa position au sujet du reste de monde varie continuellement. Nous savons aussi que l'axe de rotation de la Terre n'est pas fixe mais il oscille dans le temps dû, entre d'autres causes, à la dérive continental (voir enfin). Finalement, le centre de masses de la Terre n'est pas non plus dans le même point mais il varie comme tout est bougé sur la surface. Les conséquences sont celles qu'ils peuvent supposer : les pôles, les parallèles et les méridiens ne sont pas stationnaires au sujet d'aucun point en somme de la Terre.
Tu plaques dans la zone de l'Amérique du Sud (de Wikimedia Commons)
En effet, dû à la dérive continental, différentes parties du monde sont bougées et quelques centimètres changent d'une position relative à l'année. Le Méridien et le Pôle International de Référence deviennent stationnaires par accord au sujet du bas des mouvements précités et sa position doit recalcularse et redefinirse d'une forme continue. La grandeur du mouvement n'est pas spectaculaire mais sans doute plus influente que les changements atmosphériques ou les tremblements de terre (qui ne sont que mouvements dans la zone de friction de plaques, voir une figure supérieure). Par exemple, en Angleterre les latitudes et les longitudes WGS84 changent à une taxe constante d'environ 2.5 cm par an dans une direction NE. D'autres parties du monde comme l'Hawaï ou l'Australie bougent prés de 10 cm par an.
C'est pourquoi, quand ils l'entendront ou lisez des 8 cm de changement ne tombez pas dans la tentation de croire que s'il n'était pas c'est pourquoi nous vivrions dans un milieu tranquille et statique. Pas tout à fait plus loin de la réalité, ici rien ne reste beaucoup de temps dans le même endroit, ni les axes, ni les masses, ni la rotation de la Terre, ni nous mêmes. Par addition, ils verront dans la figure basse que le Pôle se continuellement déplace et sa situation a varié plus de 11 mètres dans la dernière année, un chiffre qui permet de se faire une idée de ce que nous parlons.
Un mouvement du Pôle Nord dans la dernière année. Les unités sont millièmes d'une seconde d'arc (plus) où 1 équivaut plus à peu près à 3 cm (disponible dans l'Earth Orientation Centre).
Plus de bois :
Comme cela finissait une note apparaît dans les "news" de l'Earth Orientation Centre, celle qui vient aux cheveux :

Le tremblement de terre du Chili du 27 février, d'une grandeur 8.8, n'a pas causé des effets décelables dans la situation du pôle de rotation et dans la vitesse de la même.

Le précédent ne veut pas dire que l'effet n'existe pas mais, comme il commentait plus là-haut, il n'est pas vérifiable parce que les changements "normaux" sont beaucoup plus grands et parce que la résolution des méthodes de mesure est assez plus grossière que l'effet que l'on veut mesurer.