Fait ou Fiction | Idées fausses courantes sur la planète Terre

À première vue, la Terre ressemble à une sphère parfaite, surtout lorsqu'on l'observe depuis l'espace. Cependant, un examen plus attentif révèle que sa forme est légèrement différente d'une sphère parfaite. La Terre est un ellipsoïde aplati aux pôles et élargi à l'équateur, que les géodésiens appellent un géoïde.

Cette différence apparemment insignifiante de forme a une grande importance lors de la réalisation de mesures précises à la surface de la planète. Si nous considérons la Terre comme une sphère parfaite lors du calcul des coordonnées ou des distances, nous obtiendrons des inexactitudes qui peuvent être critiques en navigation, en géodésie et dans d'autres domaines. Par exemple, les systèmes de navigation par satellite, tels que le GPS, tiennent compte de la forme ellipsoïdale de la Terre pour garantir une localisation très précise.

La raison de cette forme est la rotation de la Terre autour de son axe. Cette rotation génère une force centrifuge qui « gonfle » légèrement la planète dans la région de l'équateur. De plus, la masse de la Terre n'est pas uniformément répartie, ce qui affecte également sa forme et son champ gravitationnel.

À première vue, il peut sembler que la température de l'air diminue constamment et uniformément avec l'altitude. En effet, jusqu'à un certain point, c'est vrai : en montant d'un kilomètre dans les premiers 11 kilomètres de l'atmosphère, la température diminue d'environ 6,5 °C, atteignant environ –56,6 °C à une altitude de 11 kilomètres.

Cependant, l'atmosphère terrestre n'est pas simplement une couche d'air homogène, mais un système complexe divisé en plusieurs couches aux propriétés physiques et chimiques différentes. Après le seuil de 11 kilomètres commence la stratosphère, où la température se comporte différemment. Entre 11 et 25 kilomètres, la température ne change presque pas, restant stable.

Mais entre 25 et 40 kilomètres, il se produit une surprise : la température commence à augmenter, passant de –56,5 °C à +0,8 °C. À environ 40 kilomètres d'altitude, elle atteint environ 0 °C et reste à ce niveau jusqu'à environ 55 kilomètres d'altitude.

Ensuite, dans la mésosphère, la température recommence à chuter, diminuant de 0,25 à 0,3 °C tous les 100 mètres d'élévation. À une altitude d'environ 90 kilomètres, le thermomètre descend à –90 °C — c'est la zone la plus froide dans la distribution verticale de la température atmosphérique.

Mais ce n'est pas la fin des surprises thermiques. Au-dessus de 90 kilomètres, dans la thermosphère, la température recommence à augmenter et atteint des valeurs impressionnantes de l'ordre de 1 500 Kelvin (environ +1 226 °C) à des altitudes de 200 à 300 kilomètres. Par la suite, elle reste pratiquement inchangée à des altitudes plus élevées.

Ces variations de température sont liées à divers processus qui se produisent dans chaque couche de l'atmosphère. Par exemple, dans la stratosphère, l'augmentation de la température est due à l'absorption du rayonnement ultraviolet par la couche d'ozone, tandis que dans la thermosphère, c'est l'absorption du rayonnement solaire par les gaz raréfiés.

Comprendre comment la température est réellement distribuée en fonction de l'altitude non seulement dissipe les idées fausses courantes, mais a également une importance pratique. Cela est essentiel pour l'aviation, l'astronautique et la météorologie, aidant à prévoir les conditions météorologiques et à assurer la sécurité des vols. L'atmosphère terrestre est un système complexe et dynamique, plein de changements inattendus et de phénomènes étonnants qui continuent d'attirer l'attention des scientifiques et des chercheurs.

Il peut sembler logique que plus on descend dans les profondeurs de la Terre, plus la force de gravité devient forte. Cependant, en réalité, c'est l'inverse qui se produit : en se dirigeant vers le centre de la planète, la gravité diminue progressivement, et au centre même, il y a un état d'apesanteur. Cela s'explique par le fait que la masse de la Terre commence à vous entourer de tous les côtés, et les forces gravitationnelles s'équilibrent mutuellement.

Imaginez la Terre comme une sphère idéale avec une densité uniformément répartie. Dans ce cas, les calculs montrent que la force de gravité diminue linéairement avec la profondeur. Mais notre planète est bien plus complexe. La croûte terrestre contient des régions de densité plus élevée et des cavités, tandis que le manteau n'est pas homogène en composition et en structure. En raison de cela, le centre de gravité de la Terre peut être décalé par rapport à son centre géométrique.

Cela signifie que la zone d'apesanteur n'est pas située exactement au centre de la planète, mais légèrement à l'écart — là où se trouve son véritable centre de masse. Ce déplacement influence le champ gravitationnel de la Terre et est pris en compte dans les recherches géophysiques et la modélisation des processus internes de la planète.

Beaucoup de gens pensent que les saisons changent sur Terre parce que la planète se rapproche ou s'éloigne du Soleil. Cependant, c'est une idée reçue. En réalité, la raison réside dans l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à son plan orbital autour du Soleil.

L'axe de la Terre est incliné d'environ 23,5 degrés. Cette inclinaison reste pratiquement constante au fur et à mesure que la Terre effectue une rotation complète autour du Soleil en un an. En raison de cette inclinaison, les différents hémisphères de la Terre reçoivent des quantités variables de lumière et de chaleur à différentes périodes de l'année.

Lorsque l'hémisphère Nord est incliné vers le Soleil, c'est l'été dans cette partie de la planète. Le Soleil se lève plus haut dans le ciel, les jours sont plus longs et la surface reçoit plus d'énergie solaire. En même temps, l'hémisphère Sud, incliné à l'opposé du Soleil, connaît l'hiver avec des jours plus courts et une position solaire plus basse.

Six mois plus tard, la situation s'inverse : l'hémisphère Sud est incliné vers le Soleil et connaît l'été, tandis que l'hémisphère Nord connaît l'hiver. Ainsi, le changement des saisons est dû à l'inclinaison de l'axe de la Terre et non à la distance du Soleil.

Il est intéressant de noter qu'en janvier, lorsque c'est l'hiver dans l'hémisphère Nord, la Terre se trouve en fait à sa distance minimale du Soleil, à un point de l'orbite appelé périhélie. En juillet, lorsque c'est l'été dans l'hémisphère Nord, la planète est à l'aphélie, à sa distance maximale du Soleil. Mais cette différence de distance (environ 5 millions de kilomètres) n'a pas d'impact significatif sur la température, car la répartition de l'énergie solaire dépend principalement de l'angle d'incidence des rayons solaires, lié à l'inclinaison de l'axe.

D'ailleurs, le mot « climat » est directement lié à ce phénomène. Il vient du mot grec ancien « κλίμα » (klima), qui signifie « inclinaison » ou « pente ». Cela souligne l'importance de l'inclinaison de l'axe de la Terre dans la formation des conditions climatiques sur la planète.

Les astronomes distinguent plusieurs types de jours, et le concept de « jour » n'est pas aussi constant qu'il n'y paraît.

Les jours solaires, que nous utilisons dans notre vie quotidienne, sont définis comme le temps nécessaire à la Terre pour effectuer une rotation complète autour de son axe par rapport au Soleil. C'est la période entre deux culminations successives du Soleil — les moments où il atteint son point le plus haut dans le ciel. Cependant, les vrais jours solaires ne sont pas strictement constants. Au cours de l'année, leur durée varie légèrement en raison de la forme elliptique de l'orbite de la Terre et de l'inclinaison de son axe. Cela entraîne des variations de la durée des jours solaires.

En outre, il existe le concept de jour stellaire. Si au lieu du Soleil, on prend comme référence une étoile lointaine « immobile », alors la période de rotation de la Terre autour de son axe par rapport à cette étoile sera légèrement plus courte. Le jour stellaire dure environ 23 heures 56 minutes et 4 secondes, soit 3 minutes et 56 secondes de moins que le jour solaire moyen. Cela s'explique par le fait qu'au cours d'une rotation complète autour de son axe, la Terre avance un peu sur son orbite autour du Soleil. Par conséquent, pour que le Soleil se retrouve à la même position dans le ciel, la Terre doit tourner un peu plus de 360 degrés.

Cette différence entre les jours solaires et stellaires a une grande importance en astronomie et en navigation. Par exemple, les jours stellaires sont utilisés pour positionner avec précision les télescopes et les satellites, ainsi que pour établir des cartes stellaires.

Ainsi, la division familière du temps en 24 heures par jour, 60 minutes par heure et 60 secondes par minute est un modèle simplifié qui est pratique pour la vie quotidienne, mais ne reflète pas toute la complexité du mouvement de notre planète. Le temps est une chose relative, et sa mesure dépend du point de référence choisi et de nombreux facteurs astronomiques. Comprendre ces nuances ouvre des aspects étonnants du fonctionnement de l'Univers et permet d'apprécier la précision et la complexité des systèmes que nous utilisons chaque jour.

Il existe un mythe répandu selon lequel la Grande Muraille de Chine est le seul objet fabriqué par l'homme visible à l'œil nu depuis l'espace. Cependant, en réalité, il est pratiquement impossible de la voir depuis l'orbite terrestre sans instruments spéciaux. Le mur est construit avec des matériaux qui se fondent en couleur et en texture avec le paysage environnant, et sa largeur ne dépasse pas quelques mètres, ce qui le rend invisible à une grande hauteur.

Les astronautes de la Station spatiale internationale, située à environ 400 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, notent que même dans des conditions météorologiques idéales et en connaissant l'emplacement exact du mur, il est extrêmement difficile de le distinguer. Pour cela, il faut utiliser des télescopes puissants ou des caméras à haute résolution.

Fait intéressant, d'autres objets fabriqués par l'homme sont beaucoup plus faciles à voir depuis l'espace. Les pistes des aéroports internationaux, avec leurs longues lignes droites et leur revêtement contrasté, se détachent du paysage environnant. Les pyramides égyptiennes, situées sur les sables clairs du désert, sont également bien visibles depuis l'espace en raison de leur forme et de leur contraste avec l'environnement.

Beaucoup pensent que l'endroit le plus sec sur Terre est le désert du Sahara, connu pour ses températures brûlantes et ses vastes dunes de sable. Cependant, si l'on mesure la sécheresse par la quantité annuelle de précipitations, ce titre revient... à l'Antarctique !

Oui, vous avez bien entendu. Sur le continent le plus froid de la planète, se trouvent trois régions uniques connues sous le nom de Vallées sèches de McMurdo. Ces vallées sont impressionnantes car il n'y a pas eu de pluie ni de neige depuis au moins deux millions d'années ! Entourées de montagnes qui bloquent l'apport d'humidité et soumises à des vents violents constants, ces vallées sont pratiquement dépourvues de glace et de neige, ce qui en fait les endroits les plus arides de la Terre.

Pour en savoir plus sur les endroits les plus secs de notre planète, lisez notre article « Où se trouve l'endroit le plus sec sur Terre ? »

Beaucoup d'entre nous sont habitués à penser que ce sont les forêts qui produisent la majeure partie de l'oxygène de l'atmosphère. Bien que les plantes vertes jouent un rôle important dans le processus de photosynthèse, absorbant le dioxyde de carbone et libérant de l'oxygène, les forêts ne sont pas les seules et même pas les principaux participants à ce processus.

En réalité, le principal fournisseur d'oxygène sur Terre est constitué de minuscules algues vivant dans les mers et les océans, appelées phytoplancton. Ces organismes minuscules, invisibles à l'œil nu, sont responsables de la production de plus de la moitié de l'oxygène atmosphérique. Les vastes étendues d'eau de la planète leur offrent des conditions idéales pour la reproduction et la photosynthèse, ce qui les rend indispensables au cycle global des gaz.

Pour en savoir plus, lisez notre article « Quelles plantes produisent la majeure partie de l'oxygène de la planète »

Beaucoup croient que les tourbillons d'eau dans l'évier tournent dans une direction dans l'hémisphère Nord et dans la direction opposée dans l'hémisphère Sud. Cette idée fausse est liée à l'effet de Coriolis, décrit par le mathématicien français Gustave Coriolis en 1833. Les forces de Coriolis influencent en effet le mouvement des grandes masses d'eau et d'air sur notre planète. Par exemple, elles expliquent pourquoi les rivières dans l'hémisphère Nord érodent davantage les berges droites, tandis que dans l'hémisphère Sud, elles érodent les berges gauches, et pourquoi les cyclones tournent dans des directions opposées dans les différents hémisphères.

Cependant, lorsqu'il s'agit de petits volumes d'eau, comme dans un évier ou une baignoire, les forces de Coriolis deviennent pratiquement imperceptibles. À ces échelles, la direction de rotation du tourbillon d'eau dépend de nombreux autres facteurs : la forme et la symétrie de l'évier, la position de l'orifice de vidange, le mouvement initial de l'eau lors de l'écoulement et même les plus petites irrégularités de la surface. Même de petites influences aléatoires peuvent déterminer la direction de rotation de l'eau.

Ainsi, que vous soyez dans l'hémisphère Nord ou Sud, l'eau dans votre évier peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. L'effet de Coriolis commence à jouer un rôle notable uniquement à grande échelle, comme pour les courants océaniques ou les phénomènes atmosphériques.