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Jul 24, 2023

La gravité varie à travers le monde. Voici où ça change le plus

L'histoire raconte que le mathématicien Sir Isaac Newton était assis dans un verger après le dîner lorsqu'il vit une pomme tomber d'un arbre. Il se demandait pourquoi les pommes tombaient toujours directement au sol, au lieu de

L'histoire raconte que le mathématicien Sir Isaac Newton était assis dans un verger après le dîner lorsqu'il vit une pomme tomber d'un arbre. Il se demandait pourquoi les pommes tombaient toujours directement sur le sol, plutôt que latéralement ou même vers le haut. Il développera plus tard la loi de la gravitation universelle.

Mais la gravité – cette force invisible qui attire les objets vers le centre de la Terre – n’est pas uniforme sur toute la planète, selon les données.

Newton a découvert que la gravité dépend en partie de la masse ; les objets avec plus de masse subissent une attraction gravitationnelle plus forte. Sur Terre, cela signifie généralement que la force de gravité sur un objet peut être plus forte ou plus faible à différents endroits, en fonction de la structure interne et de la topographie de la Terre. Les endroits plus massifs, comme les montagnes, ont des forces gravitationnelles plus fortes. Les endroits avec moins de masse souterraine, comme les vallées et les fosses océaniques profondes, ont des forces gravitationnelles plus faibles.

"La masse crée la gravité", a déclaré John Ries, chercheur scientifique principal à l'Université du Texas à Austin. "Si vous voyez un changement dans la gravité, vous voyez un changement dans la masse."

Vous pouvez également considérer les changements de gravité en termes d’accélération. En moyenne, l’accélération d’un objet tombant sur Terre sous l’effet de la gravité est d’environ 9,8 mètres par seconde carrée. Mais dans les endroits où la gravité est plus ou moins grande, cette accélération peut être légèrement différente.

Ries a déclaré que les gens ne sont pas capables de remarquer ces variations très mineures, mais que des instruments scientifiques avancés peuvent mesurer les petites anomalies. Lui et ses collègues travaillent sur une mission satellite de la NASA connue sous le nom de Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), qui fournit des instantanés mondiaux du champ de gravité terrestre. Les scientifiques peuvent utiliser ces informations pour suivre les changements de masse dans la glace polaire et les réservoirs d'eau et aider à comprendre comment les processus sous la surface de la Terre affectent ceux à la surface.

Les anomalies gravitationnelles les plus importantes proviennent des mouvements tectoniques des plaques, lorsque de grandes dalles s'écrasent ou s'éloignent les unes des autres. Les changements dans la teneur en eau de la Terre, comme une sécheresse ou des pluies persistantes, peuvent également entraîner des changements dans l'attraction gravitationnelle, bien que dans une moindre mesure.

"Le grand problème est d'essayer de comprendre comment les océans, l'atmosphère et les terres émergées interagissent", a déclaré Byron Tapley, géophysicien à l'Université du Texas à Austin. "Ils sont tous couplés essentiellement dans le système terrestre et tentent de comprendre ces interactions, comment ce qui arrive à l'un influence l'autre."

C’est ici que la gravité varie le plus sur Terre.

Nous dessinons souvent la Terre comme une sphère lisse, mais notre planète est grumeleuse et bosselée, une forme irrégulière appelée géoïde. À l’aide de données satellitaires, les scientifiques peuvent étudier les anomalies de gravité sur Terre en comparant la différence entre l’attraction gravitationnelle réelle sur cette planète et une hypothétique Terre uniformément lisse.

Certaines des forces gravitationnelles les plus puissantes sur Terre se situent dans le Pacifique, près de l’Australie et de l’Indonésie, en raison des mouvements tectoniques des plaques.

En fait, les mouvements tectoniques des plaques sont à l’origine de presque toutes les caractéristiques que nous observons à la surface de la Terre, des montagnes aux tranchées. Ces mouvements de plaques sont provoqués par la convection dans notre manteau, qui transporte la chaleur des profondeurs de la Terre vers la surface.

"Le frottement de la croûte, lorsque le manteau la traverse, rapproche ou sépare les plaques", a déclaré Ries, qui étudie la forme, la rotation et la gravité de la Terre à l'aide des données du satellite GRACE. Les cartes gravitationnelles permettent aux scientifiques de décrypter ces mouvements sous notre croûte.

Dans cette région, Ries a expliqué que l'anomalie était due à la collision de deux plaques, où la croûte océanique était poussée sous la plaque continentale. La croûte océanique, a-t-il expliqué, est plus ancienne et plus dense et s'enfonce sous la plaque continentale plus légère pour former une tranchée. Des tranchées le long de la plaque Pacifique apparaissent le long des îles Aléoutiennes, du Japon et des Tonga, où les données montrent des forces gravitationnelles plus faibles.

À mesure que la croûte océanique est submergée, elle « transpire » l’eau et la pression augmente, ce qui force le magma à remonter et provoque le soulèvement de la croûte et la formation de volcans. La croissance de la masse a augmenté la force gravitationnelle le long de la chaîne volcanique. D’autres chaînes volcaniques, comme celles autour d’Hawaï, présentent également une gravité plus forte.