Mécanique céleste expérimentale (21)
Résonance (1)











La résonance peut se définir comme une sensibilité de certains systèmes physiques à des stimulations de fréquences particulières.
On pense d'abord aux systèmes acoustiques :
- un son de fréquence correctement accordée peut casser un verre



- le son émis par un instrument est du à la résonance d'une corde par exemple soumise à l'excitation d'un archet.

On observe également des résonances dans les circuits électriques, mécaniques (dangereuses quand des soldats traversent un pont en marchant au pas).

En astronomie on observe des résonances orbitales (entre orbites) et spin-orbitales (entre orbite et période de rotation).
L'exemple de résonance spin-orbitale le plus célèbre est celui de la lune qui fait un tour sur elle-même pendant qu'elle fait un tour de la terre et nous montre donc toujours la même face (résonance 1:1).
De même Mercure est en résonance spin-orbitale 3:2 autour du soleil : Mercure fait 3 tours sur lui-même pendant qu'il fait 2 tours du soleil.

Les résonances orbitales sont, quant à elles, favorisées par l'excentricité des orbites. A certains moments les orbites, donc les planètes se rapprochent et exercent une influence sur l'orbite du partenaire.
Sur l'image ci-dessous, on voit bien comment le satellite S1 freine S2 si celui-ci tente de le dépasser (à gauche)
et comment S1 accélère S2 si celui-ci est en retard au rendez-vous (à droite).
Quelques exemples de résonances orbitales
Mars - Vénus 3:1
Saturne - Jupiter 2:5
Uranus - Jupiter 7:1
Le plus grand laboratoire naturel qui permet d'étudier les phénomènes de résonance, ce sont sont les anneaux de Saturne



Pour en parler, je laisse la place au regretté André Brahic qui aborde ce sujet à la fin de cette conférence.
Il n'y aura pas de simulation cette fois, place au maître !

Ceux qui n'ont pas le temps de regarder cette vidéo en entier peuvent mettre le curseur sur 1h 26min.