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Coordonnées barycentriques (astronomie)

En astronomie, les coordonnées barycentriques sont des coordonnées indépendantes de la rotation dont l'origine est le barycentre (ou centre de masse) d'un système à deux corps ou plus.

Mouvement des barycentres du système Solaire par rapport au soleil

Pour un système simple, nous avons :

Par exemple, considérons que la planète Jupiter est à une distance r = 778 330 000 km du Soleil avec une masse MJ=1,899 1027 kg et le Soleil dont la masse est MS=1,989 1030 kg et dont le rayon est RS = 696 000 km.

Le centre de masse du Soleil a varié d'une distance x valant :

ce qui implique :

c'est-à-dire que le centre de masse du système est à 46 403 km au-dessus de la surface solaire.

Exemples

Le tableau montre quelques exemples du Système solaire. Les chiffres sont donnés à trois décimales. Les deux dernières colonnes indiquent R1, le rayon du corps le plus massif et r1 / R1, le rapport entre le barycentre et le rayon : une valeur inférieure à 1 indique que le barycentre est à l'intérieur du premier corps.

Exemples
Grand
corps
m1
(mTerre=1)
Petit
corps
m2
(mTerre=1)
a
(km)
r1
(km)
R1
(km)
r1 / R1
Remarque
Terre 1 Lune 0,0123 384000 4670 6380 0,732
La Terre a une oscillation perceptible ; voir marées.
Pluton 0,0021 Charon 0,000254
(0,121 mPluton)
19600 2110 1150 1,83
Soleil 333 000 Terre 1 150 000 000
(1 UA)
449 696 000 0,00646
L'oscillation du Soleil est à peine visible.
Soleil 333 000 Jupiter 318
(0,000955 mSoleil)
778 000 000
(5,20 UA)
742 000 696 000 1,07
Le barycentre est au-dessus de la surface du Soleil[1].

Animations


2 corps ayant la même masse orbitant autour d'un barycentre commun, par exemple (90) Antiope.

2 corps ayant une masse différente orbitant autour d'un barycentre externe aux 2 corps, comme pour Pluton et Charon.

2 corps ayant une grande différence de masse orbitant autour d'un barycentre interne à l'un des corps, comme pour la Terre et la Lune.

2 corps ayant une très grande différence de masse orbitant autour d'un barycentre interne à l'un des deux, comme pour le Soleil et la Terre.

2 corps ayant la même masse orbitant autour d'un barycentre, externe aux deux corps, avec une orbite elliptique (cas d'étoiles binaires).

Références

  1. (en)« What's a Barycenter? » [archive du ], Space Place @ NASA, (consulté le )
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