La Terre tourne de plus en plus vite et personne ne sait pourquoi


Notre Terre fait un tour sur elle-mĂȘme en 24 heures. C’est ainsi qu’est dĂ©finie la durĂ©e du jour. Pourtant, la rĂ©alitĂ© est un peu plus complexe. Car notre planĂšte n’est pas tout Ă  fait aussi constante. Au fil du temps, elle a tendance Ă  tourner de moins en moins vite. Cela se joue gĂ©nĂ©ralement en millisecondes. Mais depuis quelques annĂ©es, la Terre semble vouloir, au contraire, tourner de plus en plus vite.RĂ©sultat, le 29 juin 2022 a Ă©tĂ© le jour le plus court jamais enregistrĂ© par les horloges atomiques. C’est passĂ© totalement inaperçu parce que le jour en question n’a durĂ© que 1,59 milliseconde de moins que les 24 heures classiques. C’est tout de mĂȘme plus court que le record du jour le plus court qui avait Ă©tĂ© enregistrĂ©… le 19 juillet 2020. Il Ă©tait alors question de 1,47 milliseconde de moins que 24 heures. Ce record-lĂ  a d’ailleurs Ă©tĂ© Ă  nouveau battu ce 26 juillet 2022. Avec un jour plus court de 1,50 milliseconde.

Une question d’oscillation de l’axe de rotation de la Terre ?

Mais qu’arrive-t-il Ă  la Terre ? Plusieurs facteurs peuvent faire varier la vitesse Ă  laquelle notre planĂšte tourne. Les forces de marĂ©es, le climat et la fonte des glaces polaires ou les mouvements internes de l’atmosphĂšre de notre Terre. MĂȘme le mouvement de nos satellites. Le mĂ©canisme est difficile Ă  dĂ©crypter. Et personne n’a Ă  ce jour de certitudes quant Ă  l’origine de l’accĂ©lĂ©ration actuelle.Certains pensent qu’elle est liĂ©e Ă  l’oscillation de Chandler. Cette oscillation de l’axe de rotation de la Terre se traduit par un mouvement irrĂ©gulier des pĂŽles gĂ©ographiques Ă  la surface du Globe. D’environ trois Ă  quatre mĂštres. Mais entre 2017 et 2020, cette oscillation semble avoir tout simplement… disparu.Quelle que soit l’origine du raccourcissement des jours, si le phĂ©nomĂšne devait perdurer, il faudrait songer Ă  instaurer une seconde intercalaire nĂ©gative. Pour que nos horloges restent en phase avec le Soleil. Avec le risque que « sauter une seconde » pose quelques problĂšmes Ă  nos systĂšmes informatiques. Mais selon les experts, nous n’y sommes pas encore. Il y a en effet 70 % de chances que nous ayons atteint un minimum dans la durĂ©e du jour…

La Terre a accéléré sa rotation en 2020 !

En 2020, pour la premiĂšre fois depuis le dĂ©but des mesures il y a 50 ans, la Terre a tournĂ© plus vite qu’Ă  son habitude. Et les scientifiques prĂ©voient qu’il en sera de mĂȘme en 2021. Aurons-nous recours Ă  une seconde intercalaire pour rĂ©ajuster le temps ? La question est posĂ©e.Article de Nathalie Mayer paru le 15/01/2021Nous avons tous eu envie d’en finir au plus vite avec cette annĂ©e 2020. Et il semblerait que mĂȘme la Terre ait tout mis en Ɠuvre pour y parvenir. Elle s’est mise Ă  tourner un peu plus rapidement que d’habitude. Jusqu’alors, le record du jour le plus court Ă©tait dĂ©tenu par le 5 juillet 2005. Notre PlanĂšte avait alors tournĂ© sur elle-mĂȘme en 1,0516 milliseconde de moins que les 86.400 secondes moyennes que dure un jour. En 2020, ce record a Ă©tĂ© battu… 28 fois ! Et le 19 juillet a Ă©tabli un nouveau record avec un jour plus court de 1,4602 milliseconde.Pas de quoi s’alarmer toutefois. Un certain nombre de circonstances peuvent faire varier lĂ©gĂšrement la vitesse de rotation de la Terre. Les mouvements de son cƓur, de ses ocĂ©ans, de son atmosphĂšre. Et d’autres encore. D’ailleurs Ă  27 reprises dĂ©jĂ  depuis 1972, il a fallu recourir Ă  une seconde intercalaire pour rĂ©ajuster le temps astronomique et le temps donnĂ© par les horloges atomiques. En 2016, une seconde a ainsi Ă©tĂ© ajoutĂ©e le 31 dĂ©cembre Ă  23 heures, 59 minutes et 59 secondes.

Retirer une seconde intercalaire ?

Mais, Ă  l’heure oĂč la communautĂ© internationale se questionne sur le bienfondĂ© du principe, pour la premiĂšre fois, les scientifiques se demandent s’il va falloir retirer une seconde intercalaire. Car en 2021, ils attendent que la Terre tourne au moins aussi vite.Selon leurs calculs, en 2021, le jour moyen devrait durer 0,07 milliseconde de moins que les 86.400 secondes moyennes. Le 9 juillet pourrait marquer un nouveau record avec un jour de 1,88 milliseconde plus court. Sur l’annĂ©e entiĂšre, les horloges atomiques pourraient accumuler un retard de quelque 24 millisecondes. Mais en principe, le recours Ă  une seconde intercalaire n’intervient que lorsque la diffĂ©rence dans la durĂ©e du jour dĂ©passe les 400 millisecondes. Ainsi en 2016, nous avions dĂ©passĂ© les 490 millisecondes.

Une seconde de plus en 2016 : quand la Terre ralentit

C’est bien connu, le temps c’est de l’argent. Afin de maintenir la cohĂ©rence entre le temps des horloges atomiques et celui dĂ©terminĂ© Ă  partir de la rotation de la Terre, qui n’est pas constant, une seconde de temps supplĂ©mentaire dite intercalaire va ĂȘtre ajoutĂ©e le 31 dĂ©cembre 2016.Article de Laurent Sacco paru le 30/12/2016Depuis 1972, le Bureau central du service international de la rotation terrestre et des systĂšmes de rĂ©fĂ©rence situĂ© Ă  l’Observatoire de Paris ajoute sporadiquement une seconde au Temps universel coordonnĂ© (UTC). La rotation de la Terre, qui sert Ă  dĂ©finir le temps universel (TU) Ă  partir de l’orientation de la Terre par rapport aux Ă©toiles, n’est pas constante dans le temps. Il faut donc faire des ajustements si l’on veut ĂȘtre en accord avec le temps UTC, qui est bien plus stable car basĂ© sur des horloges atomiques.Il faut garder Ă  l’esprit toutefois que les modifications de la rotation de la Terre ne se font pas de façon rĂ©guliĂšre. Ainsi, la seconde de temps universel Ă  ajouter ne rĂ©sulte pas d’une diminution Ă  une vitesse constante de celle de la rotation de notre planĂšte. Il en rĂ©sulte que cet ajout peut intervenir sur plusieurs annĂ©es consĂ©cutives ou, au contraire, ĂȘtre diffĂ©rĂ© pendant une durĂ©e indĂ©terminĂ©e. Il se pourrait mĂȘme que l’on soit un jour amenĂ© Ă  retrancher une seconde.En 2012 dĂ©jĂ , il avait fallu ajouter une seconde intercalaire. © euronews

Le temps de la seconde intercalaire est compté 

Toujours est-il que depuis l’instauration de ce systĂšme, on a dĂ» ajouter 26 secondes Ă  l’UTC. Ces ajouts sont en gĂ©nĂ©ral programmĂ©s soit pour un 1er janvier, soit pour un 1er juillet Ă  0 heure. Un 27e est prĂ©vu pour le passage de l’annĂ©e 2016 Ă  2017.L’ajout d’une seconde intercalaire est destinĂ© Ă  disparaitre car la globalisation des Ă©changes avec Internet et l’usage des satellites, notamment avec le GPS, s’accommodent mal d’un temps qui n’est pas uniquement basĂ© sur les horloges atomiques. La disparition d’un temps UT au profit d’un temps UTC s’accompagnera nĂ©anmoins d’autres problĂšmes qu’il faut rĂ©soudre. En attendant, la pratique de la seconde intercalaire est maintenue au moins jusqu’en 2023.

Une seconde de plus en 2005

Article de l’Observatoire de Paris publiĂ© le 30/12/2005Le 1er janvier 2006, Ă  1 heure du matin, il faudra retarder les montres d’une petite seconde. TrĂšs exceptionnellement, la minute entre minuit 59 minutes et 1 heure durera une seconde de plus que la normale, soit 61 secondes au lieu de 60. Toute horloge qui comptera l’habituelle 60 secondes pour cette minute affichera donc « 1 heure » avec une seconde d’avance, et devra ĂȘtre corrigĂ©e, du moins pour ceux qui ont besoin de l’heure lĂ©gale Ă  la seconde prĂšs.Dans l’Ă©chelle de temps internationale « UTC », cette seconde supplĂ©mentaire, ou « intercalaire » comme on la dĂ©signe, interviendra le 31 dĂ©cembre 2005 juste avant minuit. Les scientifiques ont donc tendance Ă  considĂ©rer qu’elle appartient Ă  2005. Mais en France, Ă  cause du dĂ©calage horaire par rapport Ă  UTC en pĂ©riode d’heure d’hiver (+1 h), elle arrivera bel et bien Ă  1 heure le 1er janvier… 2006.C’est Ă  l’Observatoire de Paris que se joue cette seconde. En effet, le dĂ©partement SystĂšmes de RĂ©fĂ©rence Temps-Espace – SYRTE, par ses activitĂ©s dans les domaines de la mesure de la rotation de la Terre et de la mĂ©trologie du temps, joue un rĂŽle clĂ© dans cet Ă©vĂ©nement.La rotation de la Terre sur elle-mĂȘme qui dĂ©termine le passage des jours et des nuits, ralentit sur le long terme, Ă  cause principalement des effets d’attraction luni-solaire. De plus, notre planĂšte est perturbĂ©e par ses constituants internes (noyau, manteau) et externes (atmosphĂšre, ocĂ©ans).Or, le temps est aujourd’hui mesurĂ© par des moyens insensibles aux humeurs de la Terre, grĂące Ă  250 horloges atomiques appartenant Ă  plusieurs pays du globe, dont 25 en France. Ensemble, elles permettent de calculer le Temps Universel CoordonnĂ© – UTC (1).Et l’UTC est si rĂ©gulier qu’il apparaĂźt rapidement un dĂ©calage entre lui et le temps des jours et des nuits dĂ©terminĂ© par la rotation de la Terre sur elle-mĂȘme.Ce dĂ©calage pouvant ĂȘtre gĂȘnant pour certaines applications, un accord international signĂ© en 1972 stipule que la diffĂ©rence entre les deux ne doit jamais dĂ©passer une seconde (2). C’est Ă  cela que servent les secondes intercalaires : quand le dĂ©calage entre UTC et le temps liĂ© Ă  la rotation de la Terre s’approche d’une seconde, l’insertion d’une seconde intercalaire dans UTC permet de recaler ces deux Ă©chelles entre elles.L’Observatoire de Paris assure des services scientifiques confiĂ©s par des organismes nationaux et internationaux. C’est Ă  ce titre qu’une composante du Service International de la Rotation Terrestre et des SystĂšmes de RĂ©fĂ©rence – IERS, implantĂ© au SYRTE, est responsable de la prĂ©diction et de l’annonce de ces secondes intercalaires. Cette dĂ©cision est ensuite mise en oeuvre par les autoritĂ©s internationales et nationales responsables de la diffusion du temps.Ralentissement Ă  long terme de la vitesse de la rotation de la Terre depuis 1830 (en rouge).La courbe en rose reprĂ©sente l’influence du noyau fluide de la Terre.Pour la France, c’est le LNE-SYRTE (3) qui est chargĂ© de cette mission. Cette autre composante du SYRTE fabrique le Temps Universel CoordonnĂ© de l’Observatoire de Paris – UTC(OP). Cette rĂ©fĂ©rence de grande prĂ©cision est utilisĂ©e par l’horloge parlante de France Telecom, hĂ©bergĂ©e Ă  l’Observatoire de Paris, pour diffuser le temps lĂ©gal français ; on peut l’Ă©couter en composant le 36 99. Le temps lĂ©gal basĂ© sur UTC(OP) est Ă©galement diffusĂ© de maniĂšre transparente par encodage sur l’onde porteuse de France Inter, de maniĂšre Ă  pouvoir ĂȘtre utilisĂ© Ă  tout moment par des laboratoires, des industriels, des collectivitĂ©s, etc., partout en France mĂ©tropolitaine (4).Des discussions internationales en cours depuis plusieurs annĂ©es pourraient mener Ă  une modification de ce systĂšme. UTC deviendrait alors dissociĂ© de la rotation de la Terre et nous n’aurions plus Ă  rajouter de secondes intercalaires.

Notes :

(1) Le Bureau International des Poids et Mesures – BIPM, organisme international situĂ© Ă  SĂšvres, est chargĂ© du calcul de UTC. Il s’agit d’une Ă©chelle de temps dite « papier », connue avec un retard de jusqu’Ă  6 semaines. Tout pays ayant besoin d’une mĂ©trologie du temps performante doit rĂ©aliser sa propre version approximative de UTC en temps rĂ©el. Pour la France, cette rĂ©fĂ©rence est le Temps Universel CoordonnĂ© de l’Observatoire de Paris – UTC(OP).(2) Jusqu’en 1960, l’unitĂ© de seconde Ă©tait dĂ©finie comme la 86400Ăšme partie d’un jour solaire moyen de l’annĂ©e 1900. Aujourd’hui elle se dĂ©finit comme 9 192 631 770 pĂ©riodes de la radiation correspondant Ă  la transition entre deux niveaux hyperfins de l’Ă©tat fondamental de l’atome de cĂ©sium 133.(3) Un contrat cadre entre le Laboratoire National de MĂ©trologie et d’Essais – LNE, l’Observatoire de Paris et le CNRS crĂ©e, au sein du SYRTE, le LNE-SYRTE, laboratoire chargĂ© de rĂ©aliser et de mettre Ă  disposition les rĂ©fĂ©rences nationales pour la mĂ©trologie du temps et des frĂ©quences.(4) Un partenariat entre la Chambre Française de l’Horlogerie et des Microtechniques – CFHM et le LNE gĂšre ce moyen de diffusion du temps lĂ©gal.IntĂ©ressĂ© par ce que vous venez de lire ?