Pourquoi la Terre est-elle ronde ?
La Terre est ronde parce que sa propre gravité attire toute sa matière vers son centre : pour un corps aussi massif, la forme qui place chaque point le plus près possible du centre est une sphère. Les montagnes et les fosses océaniques ne sont que d’infimes rugosités à cette échelle, et la rotation de la planète la rend même légèrement aplatie aux pôles.
La gravité façonne les grands corps
Chaque fragment de matière attire tous les autres. Dans un objet de petite taille, cette attraction est faible : la solidité des roches suffit à maintenir une forme irrégulière. Mais quand la masse augmente, la gravité finit par l’emporter sur la résistance des matériaux. La matière se déforme alors lentement, comme un fluide très visqueux, jusqu’à ce que la surface soit partout à peu près à la même « hauteur » par rapport au centre. Les astronomes parlent d’équilibre hydrostatique.
La Terre s’est en outre formée chaude, en grande partie fondue, ce qui a facilité cette mise en forme sphérique au début de son histoire.
Pourquoi les montagnes ne sont pas plus hautes
Le point culminant de la Terre, l’Everest, s’élève à un peu moins de 9 kilomètres, alors que le rayon terrestre mesure environ 6 370 kilomètres : c’est à peine plus d’un millième de ce rayon.
Une montagne ne peut pas grandir indéfiniment : son poids enfonce la croûte dans le manteau sous-jacent, et au-delà d’une certaine hauteur les roches de sa base ne supportent plus la charge et s’écrasent. Cette hauteur maximale dépend de la gravité : plus elle est faible, plus les reliefs peuvent être élevés. Sur Mars, où la pesanteur vaut un peu plus du tiers de celle de la Terre, le volcan Olympus Mons dépasse 20 kilomètres de hauteur ; c’est l’un des plus hauts reliefs connus du système solaire.
Une sphère légèrement aplatie
La Terre n’est pas une sphère parfaite. En tournant sur elle-même en un peu moins de 24 heures, elle subit un effet centrifuge maximal à l’équateur. Son rayon équatorial dépasse ainsi son rayon polaire d’environ 21 kilomètres. Les géographes parlent d’un ellipsoïde de révolution, et les géodésiens décrivent la forme exacte de la surface de référence sous le nom de géoïde. Ces écarts restent minimes : vue de l’espace, la Terre paraît parfaitement ronde.
Petits corps : des formes de « patates »
En dessous d’une certaine taille, la gravité ne suffit plus. La plupart des astéroïdes et de nombreux petits satellites ont des formes irrégulières, souvent qualifiées de « patatoïdes ». Le seuil n’est pas fixe : il dépend de la composition (la glace se déforme plus facilement que la roche) et de l’histoire thermique de l’objet. Il se situe en gros autour de quelques centaines de kilomètres de diamètre. C’est pourquoi Cérès, le plus gros corps de la ceinture d’astéroïdes, est presque sphérique, alors que des astéroïdes plus petits ne le sont pas.
Comment on sait que la Terre est ronde
La rotondité de la Terre est connue depuis l’Antiquité. Aristote remarquait déjà que l’ombre de la Terre sur la Lune, lors des éclipses, est toujours circulaire. Ératosthène en a estimé la circonférence au IIIᵉ siècle avant notre ère en comparant l’ombre du Soleil dans deux villes d’Égypte. Aujourd’hui, les photographies prises depuis l’espace et les mesures des satellites en donnent une image d’une grande précision.
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