Une étude récente bouleverse nos certitudes sur le destin de la Terre face à un Soleil en mutation.
Ce n'est pas pour demain, et personne n'affirme que la Terre disparaîtra naturellement sous l'Anthropocène. Reste qu'une étude parue dans la revue Astronomy & Astrophysics pourrait modifier ce qu'on imagine du sort de la Terre lorsque le Soleil vieillira.
Ses conclusions contredisent le scénario admis jusqu'ici, selon lequel la Terre finirait avalée par le Soleil transformé en géante rouge. D'après ces nouvelles simulations, la planète pourrait échapper à ce destin, car la modélisation des interactions gravitationnelles a gagné en finesse.
Qui a mené l'étude sur la Terre et le Soleil
L'étude a surtout été menée par Mats Esseldeurs, jeune astrophysicien à l'Institut d'astronomie de l'Université de Louvain (Belgique), et par Stéphane Mathis, du CEA Paris-Saclay. Le sort de la Terre, expliquent-ils, tient à l'équilibre entre deux effets : les forces de marée gravitationnelles, qui peuvent tirer la planète vers le Soleil, et la perte de masse de l'étoile par les vents stellaires, qui tend à élargir son orbite et donc à l'éloigner.
En vieillissant, le Soleil connaîtra deux grandes phases d'expansion. Il deviendra d'abord une géante rouge, une fois l'hydrogène de son noyau épuisé, puis il entrera dans la phase AGB après épuisement de l'hélium. Il terminera en naine blanche, un astre très dense, peu lumineux, qui se refroidira lentement.
Les forces de marée, bien connues entre la Terre et la Lune, peuvent s'amplifier quand le Soleil gonfle. Son extension renforce son influence gravitationnelle et provoque des ondes à l'intérieur de l'étoile. En se dissipant, ces ondes peuvent, en théorie, entraîner la Terre vers le Soleil. À l'inverse, la perte de masse par les vents stellaires peut pousser la planète vers une orbite plus large. « Le sort de la Terre dépend d'un équilibre délicat entre ces deux effets », résume Mats Esseldeurs.
Ce que les modèles récents changent pour le système solaire
Les auteurs s'appuient sur quinze ans de progrès dans la modélisation des marées pour remettre en cause l'idée d'une absorption inévitable de la Terre. Stéphane Mathis précise que la dissipation des marées est « plus faible que ce qu'on attendait avant », ce qui laisse à la planète une chance de s'éloigner du Soleil, contrairement aux prévisions passées.
Cette révision ne vaut pas que pour la Terre. Dans les nouvelles simulations, Mars éviterait elle aussi la chute vers le Soleil. Mercure et Vénus, en revanche, les deux planètes les plus proches, seraient avalées sans échappatoire.