Questions aux experts
Mécanique et Cinétique
Les planètes peuvent-elles être alignées ?
Les planètes gravitent dans un même plan autour du Soleil. Mais est-il déjà arrivé que toutes les planètes du système solaire soient alignées ?
(question de Aude, CM1, lors d'un exposé)
Quelques compléments à la réponse de David Wilgenbus. Effectivement, cela se produira bien un jour, mais très lointain.
Il faut que tous les corps aient des lignes de nœuds confondues et qu'ils passent tous par un de leurs nœuds au même instant. Par exemple la ligne des nœuds de Mercure (période de 287 043 ans) est confondue avec la ligne des nœuds de Vénus (période de 129 490 ans) tous les 117 958 ans. Cet exemple ne faisant intervenir que deux planètes, on voit que pour 9 planètes c'est loin d'être simple.
En réalité ce problème d'alignement planétaire a une vieille source historique
que l'on trouve dans maintes légendes, parfois sous le nom de "la grande année". Le système solaire serait comme une grande horloge et, à sa création, toutes les planètes seraient alignées. On trouve un tel système, les "yuga", dans la littérature traditionnelle indienne vers l'an 510.
On distingue quatre âges :
1 - le Satya-yuga (l'age d'or) : 1 728 000 ans;
2 - Treta -yuga (l'age d'argent) : 1 296 000 ans;
3 - Dvapara-yuga (l'âge d'airain) : 864 000 ans;
4 - le Kali-yuga (l'âge de fer : période actuelle) : 432 000 ans.
La somme formant le maha-yuga de 4 320 000 ans.
La "légende" rapporte que : au début du second âge, soit 2 160 000 ans avant le
Kali-yuga, la Lune, le Soleil, et les cinq planètes étaient alignés au
méridien de Lanka et commencèrent à se mouvoir.
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La question n'est pas si simple qu'il n'y paraît. La réponse est "oui, ou si ce n'est déjà fait, cela arrivera". Examinons pourquoi maintenant...
Je considère ici que toutes les planètes sont dans un même plan, ce qui est une approximation (pour plus de détails, voir la réponse de Patrick Rocher ci-dessous).
Les neuf planètes tournent autour du soleil avec des périodes différentes et "sans résonance". Je m'explique : il y a résonance quand les périodes sont commensurables, c'est-à-dire quand leurs rapports sont des fractions entières. Si par exemple une planète faisait deux tours autour du Soleil pendant qu'une autre en ferait trois, on dirait alors que c'est une résonance 2/3.
Quand il y a une résonance, la situation est périodique. Tous les trois tours de la deuxième planète, on verra la première dans la même position par rapport au Soleil, dans notre exemple précédent. Dans ce cas, il n'existe qu'un "petit" nombre de configurations différentes et le système repasse périodiquement dans chacune de ces configurations.
Dans le système solaire, je vous ai dit qu'il n'y avait pas de résonance entre les orbites des planètes (en fait, Neptune et Pluton sont "presque" en résonance 3/2). Cela signifie qu'il n'y a pas de configuration qui se répète périodiquement : toutes les configurations possibles (toutes les positions possibles) sont donc "explorées" par le système. Autrement dit, en attendant suffisamment longtemps, le système passera dans n'importe quelle configuration, par exemple celle où toutes les planètes sont alignées.
Je ne sais pas si cela s'est déjà produit, mais ce que je peux vous dire, c'est que cela se produira un jour !