Oscillations libres de la terre

Présentation

Cette page présente quelques animations d'oscillations libres de la terre. Ces oscillations sont excitées par exemple lors d'un séisme. Les mouvements de la surface de la terre peuvent être enregistrés à l'aide de sismomètres au cours du temps. A partir de ces enregistrements, les fréquences des oscillations libres de la terre sont déterminées (transformée de Fourier). La mesure et la modélisation de ces fréquences permettent de comprendre la structure interne de la terre.

L'amplitude réelle de ces oscillations est faible. Elle a été grandement exagérée pour calculer ces animations afin de rendre ces mouvements observables.

Utilisation

Les animations sont contrôlées à l'aide du panneau à gauche en cliquant sur les numéros dans le tableau ou sur les cases à cocher au-dessus.

• La case S/T permet de choisir entre les modes de vibration sphéroïdaux ou torsionels.
• La case vue permet de choisir entre les vues pleines et en coupe.
• La case alt permet de sélectionner le second mode dégénéré lorsqu'il existe (m ≠ 0).

Approximations

Le but de ces animations est d'illustrer la géométrie des oscillations libres de la terre ce qui ne requiert pas une modélisation exacte. Les périodes des oscillations qui sont affichées ne sont pas celles qui sont calculées mais des périodes qui ont été mesurées.

Le modèle utilisé pour calculer ces oscillations fait l'hypothèse que la terre est homogène et isotrope, c'est-à-dire constituée d'un même matériau quelle que soit la profondeur. Ceci est évidemment faux. La densité et les vitesses du son qui ont été utilisées sont des moyennes sur le volume de la terre. Ce calcul peut être reproduit avec le calculateur pour une sphère isotrope. En outre, d'autres raffinements (gravité, Coriolis, ...) n'ont pas été pris en compte. La non-sphéricité de la terre a été introduite pour lever partiellement la dégénérescence en m.

Remerciements

La carte de la terre provient de la NASA. Les animations ont été calculées à l'aide de POV-Ray.

License

Les fichiers des vidéos de la page oscillations libres de la terre de Lucien Saviot sont sous licence CC0 1.0