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Physique-chimie · 2nde Bac Pro · Ch05 — Mouvement et trajectoire

Le système solaire, Terre au centre

Que deviennent les trajectoires des planètes quand on choisit le centre de la Terre comme origine ? Fais avancer le temps et suis leurs déplacements dans le référentiel géocentrique.

Le repère : la Terre reste au centre et les axes gardent des directions fixes vers les étoiles lointaines. Ils ne tournent pas avec le sol terrestre.

Référentiel géocentriquePlanètes proches · vue de dessus
TERRE FIXE · AXES FIXES
La Terre est fixe à l’origine. Le Soleil décrit un cercle et les sept autres planètes suivent des trajectoires curvilignes. Les mesures et le sens apparent de la planète sélectionnée sont indiqués sous les réglages.

Les distances du modèle sont à la même échelle sur les deux axes ; les astres sont agrandis. La ligne pointillée relie la Terre à la planète suivie.

Jour 460
1,26 an écoulé
Jour 0 : départ fictif du modèle. Déplacer le curseur met en pause.

Explorer les trajectoires

Cadrage autour de la Terre

Mercure, Vénus, Terre et Mars, avec le Soleil.

60 jours/s

Une seconde d’animation représente 60 jours.

Traces du jour 0 au jour 460.

Mars
Distance à la Terre
—
Direction depuis la Terre
—

—

Avec la Terre au centre et les sept autres planètes, les huit planètes sont représentées. La position de la Terre reste (0 ; 0).

À toi d’observer

  1. Lance l’animation : quel astre reste immobile ? Quelle trajectoire décrit le Soleil en une année terrestre ?
  2. Choisis « Observer la rétrogradation de Mars », puis lance l’animation. Regarde la ligne Terre–Mars changer de sens par rapport aux axes fixes.
  3. Passe à « Tout le système » et suis Jupiter ou Neptune. Affiche une trace sur 20 ans et augmente la vitesse du temps.

À retenir : la trajectoire dépend du référentiel choisi. Les courbes obtenues depuis la Terre peuvent former des boucles, alors que le modèle fait tourner les planètes sur des cercles autour du Soleil.

La direction est l’angle de la ligne Terre–planète avec l’axe x, compté dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Quand cet angle diminue, on parle de rétrogradation : la planète semble reculer devant les étoiles.

Revoir le cours : mouvement et trajectoire →

Un changement de point de vue

À chaque instant :
x géocentrique = x planète − x Terre
y géocentrique = y planète − y Terre
Les positions à droite sont mesurées depuis le Soleil, dans des axes de mêmes directions.

  • Orbites circulaires dans un même plan, parcourues à vitesse constante autour du Soleil. Les vrais mouvements sont elliptiques et inclinés.
  • Distances en unités astronomiques (ua) : 1 ua ≈ 149,6 millions de kilomètres. Les tailles dessinées des astres ne servent pas à comparer leurs diamètres.
  • Les traces relient des positions passées calculées dans le repère géocentrique. Ce dessin spatial, vu de dessus, n’est pas une carte du ciel depuis le sol.
  • Positions initiales fictives ; ni rotation quotidienne de la Terre, ni Lune, ni temps de propagation de la lumière. Cette simulation n’est pas une éphéméride.
Paramètres du modèle et sources
Rayons et périodes approximatifs des cercles héliocentriques utilisés pour le calcul.
PlanèteRayon (ua)Période (jours)

Références : éléments orbitaux du JPL et périodes orbitales du JPL (NASA). Les valeurs sont simplifiées pour l’observation pédagogique.

Explorer le référentiel héliocentrique →