La Terre survivra-t-elle à la mort du Soleil ?

Comment finira la Terre lorsque le Soleil deviendra une géante rouge ? Personne ne le sait vraiment. Cependant, ce qui semble être une exoplanète en orbite autour de l’étoile L2 Puppis pourrait nous donner des éléments de réponse.

Rien ne semble éternel dans l’univers, si ce n’est, peut-être, certaines des lois les plus fondamentales, à savoir celles de la relativité générale et celles de la mécanique quantique. Mais pour le reste, rien n’est établi avec certitude… Les protons pourraient se désintégrer, la vitesse de la lumière, la constante de la gravitation et celle de structure fine varient peut-être dans le temps et bien d’autres paramètres de la physique pourraient ne pas être aussi immuables qu’ils le semblent. Notre destin, et donc aussi la signification de notre existence, sont liés à la nature et au destin du cosmos lui-même. C’est pourquoi nous aimerions bien savoir à quoi ressemblera l’univers observable dans 3.000 milliards d’années et, bien avant cela, le Système solaire.

Notre Soleil devrait devenir une géante rouge dans 5 à 7 milliards d’années avant de se refroidir très lentement sous forme de naine blanche (il ne deviendra jamais un trou noir). Il va se mettre à gonfler tout en perdant de la masse sous forme de vents de matière, ce qui devrait modifier les tailles des orbites des planètes et conduire Mercure et Vénus à se faire engloutir dans les couches supérieures de l’atmosphère solaire. Pour la Terre, l’incertitude demeure. Elle sera de toute façon devenue déjà inhabitable dans un milliard d’années à cause de l’ébullition de ses océans, du fait de la très lente augmentation de la luminosité du Soleil.

L2 Puppis

La région du ciel qu’occupe la géante rouge L2 Puppis au sein de la constellation méridionale de la Poupe. Cette zone particulièrement peuplée de la Voie Lactée est constituée de nuages d’hydrogène rougeoyants ainsi que de quelques nuages de poussière baptisés globules cométaires. (Source : ESO, Digitized Sky Survey 2)

Pour essayer de mieux comprendre et prédire l’effet sur Terre de la transformation du Soleil en une géante rouge, les astophysiciens étudient l’étoile évoluée L2 Puppis (L2 Pup) à l’aide du radiotélescope géant Alma, comme ils l’expliquent dans un article déposé sur arXiv. C’est une géante rouge située à environ 208 années-lumière du Système solaire.

Alma a permis de bien mesurer la vitesse du gaz et des poussières dans le disque entourant L2 Pup, ce qui, via la formulation exacte d’une des lois de Kepler dans la cadre de la mécanique de Newton, permet d’estimer la masse de l’étoile. Elle est évaluée, précisément, à 0,66 ± 0,04 masse solaire. Or, la théorie de la structure et de l’évolution stellaire indique qu’elle devait peser initialement presque autant que le Soleil, auquel elle ressemblait beaucoup. Elle a donc perdu environ un tiers de sa masse, ce qui permet de déduire qu’elle est âgée de 10 milliards d’années. L’observer revient donc à voir en direct à quoi devrait ressembler notre étoile et son cortège planétaire quand elle sera devenue une géante rouge.

Or, à environ 300 millions de kilomètres de L2 Pup se trouve un autre corps céleste dont les chercheurs viennent aussi d’en préciser la masse. Il pourrait être une exoplanète à moins qu’il ne s’agisse d’une petite naine brune. Quoi qu’il en soit, ce n’est pas une autre étoile comme on le pensait initialement. Elle est en effet assez lumineuse, bien que cent fois moins que L2 Pup, ce que les astrophysiciens expliquent maintenant par le fait qu’elle accréterait une partie de la matière éjectée par l’étoile. Sa position, en effet, coïncide avec un long et très fin panache de poussières.

S’il s’agit d’une planète, son observation sera pour nous comme une boule de cristal. En précisant sa nature, son histoire, sa masse, ses migrations éventuelles provoquées par la modification du champ de gravité de l’étoile (du fait de sa perte de masse) et ses frottements avec la matière du disque où elle se trouve, on arrivera peut-être à déterminer si oui ou non la Terre va être avalée par le Soleil mourant…

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « Initiation à l’astronomie » et « Promenade spatiale au fil des ondes« , ainsi que la page Astronomie/Physique.

 

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