Modèle théorique du Wobble de Chandler*

EULER est généralement crédité d’avoir été le premier à montrer qu’un corps rigide à symétrie axiale, avec une différence fractionnaire entre les moments équatorial et polaire d’inertie égale à celle de la Terre, pouvait subir une nutation libre d’une période d’environ 300 jours. Autrement dit, dans un système de coordonnées fixes, l’axe de rotation instantané décrirait un cône autour de l’axe polaire avec une période de 300 jours. On aurait pu s’attendre à ce qu’un tel mouvement, même s’il était présent de manière primordiale, ait été amorti presque complètement par des processus dissipatifs naturels dans la Terre. Un tel mouvement se manifesterait par une variation périodique de la latitude astronomique d’un site donné à la surface de la Terre, car l’axe de rotation ne se déplace que légèrement par rapport à un cadre inertiel1. Malgré l’attente d’un amortissement presque complet, des tentatives répétées ont été faites au XIXe siècle pour découvrir des indications d’une variation de latitude avec une période de 10 mois. Aucune n’a été définitivement établie, mais en 1891, Chandler2 a annoncé une variation avec une période de 428 jours, environ 40% plus grande que prévu. New-comb réalisa bientôt que la période de nutation libre pour la Terre serait supérieure à la valeur du corps rigide, en raison de la nature fluide des océans et du rendement élastique de la terre solide, et il proposa que les observations de Chandler étaient bien de la nutation gratuite3. Des observations systématiques des variations de latitude ont été faites depuis le début du siècle et indiquent clairement la présence d’une oscillation avec cette période de 14 mois (voir fig. 1). L’amplitude de cette oscillation a un maximum d’environ 0,3 sec d’arc, c’est-à-dire que l’inclinaison de l’axe instantané de rotation par rapport à l’axe de la figure ne semble jamais dépasser environ 0,3 sec d’arc.