2024-04-16 11:30:12
Je parierais que nous sommes, en tant qu’espèce, plutôt friands de notre planète natale (malgré nos émissions gratuites de carbone). Mais la triste vérité est que la Terre est condamnée. Un jour, le Soleil entrera dans une phase qui rendra la vie impossible à la surface de la Terre et finira par réduire la planète à un triste et solitaire morceau de fer et de nickel.
La bonne nouvelle est que si nous y réfléchissons vraiment – et ne vous inquiétez pas, nous aurons des centaines de millions d’années pour planifier – nous pouvons garder notre planète natale hospitalière, même longtemps après que notre Soleil se détraque.
Un cauchemar éveillé
Le Soleil devient lentement mais inexorablement plus brillant, plus chaud et plus grand avec le temps. Il y a des milliards d’années, lorsque des ensembles de molécules ont commencé à danser ensemble et à se dire vivantes, le Soleil était environ 20 % plus sombre qu’il ne l’est aujourd’hui. Même les dinosaures connaissaient une étoile plus faible et plus petite. Et tandis que le Soleil n’est qu’à mi-chemin de la phase principale de combustion de l’hydrogène de sa vie, avec 4 milliards d’années de changement avant de commencer son agonie, la combinaison particulière de température et de luminosité qui rend la vie possible sur ce petit monde de la nôtre s’érodera dans quelques centaines de millions d’années seulement. Un clin d’œil, astronomiquement parlant.
Le Soleil sème les graines de sa propre disparition à travers la physique fondamentale de son existence. En ce moment même, notre étoile mâche environ 600 millions de tonnes d’hydrogène chaque seconde, fracassant ces atomes les uns contre les autres dans un enfer nucléaire qui atteint une température de plus de 27 millions de degrés Fahrenheit. Sur ces 600 millions de tonnes, 4 millions sont converties en énergie, soit suffisamment pour éclairer l’ensemble du système solaire.
Cette réaction de fusion n’est cependant pas parfaitement propre. Il reste un sous-produit, une cendre créée par les incendies nucléaires : l’hélium. Cet hélium n’a nulle part où aller, car les cycles de convection profonde qui brassent constamment la matière à l’intérieur du Soleil n’atteignent pas le noyau où se forme l’hélium. L’hélium reste donc là, inerte, sans vie, inutile, obstruant la machine.
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À son âge actuel, le Soleil n’a pas de températures et de pressions suffisamment élevées en son cœur pour faire fondre l’hélium. Ainsi, l’hélium gêne, augmentant la masse globale du noyau sans lui donner autre chose à fusionner. Heureusement, le Soleil est facilement capable de compenser cela, et cette compensation se fait grâce à un peu de physique connue sous le nom d’équilibre hydrostatique.
Le Soleil existe en équilibre constant, vivant sur le fil d’un couteau nucléaire. D’un côté se trouvent les énergies libérées par le processus de fusion qui, si elles ne sont pas contrôlées, pourraient menacer de faire exploser – ou à tout le moins, d’étendre – le Soleil. À cela s’oppose l’immense poids gravitationnel de l’étoile elle-même, qui se presse vers l’intérieur avec toute la puissance que peuvent rassembler 1 027 tonnes d’hydrogène et d’hélium. Si cette force n’était pas contrôlée, la propre gravité du Soleil écraserait notre étoile dans un trou noir pas plus grand qu’une ville de taille moyenne.
Alors, que se passe-t-il lorsqu’une force imparable rencontre une pression irrésistible ? Un équilibre gracieux et une étoile qui peut vivre des milliards d’années. Si, pour une raison quelconque, la température de l’enfer nucléaire augmente de manière aléatoire, cela réchauffera le reste de l’étoile et gonflera ses couches externes, atténuant ainsi la pression gravitationnelle et ralentissant les réactions nucléaires. Et si le Soleil devait se contracter de manière aléatoire, davantage de matière s’enfoncerait dans le noyau, où elle participerait à la danse nucléaire enivrante, et la libération d’énergie qui en résulterait conspirerait à regonfler l’étoile dans des proportions normales.
Mais la présence de cendres d’hélium, ces déchets nucléaires, perturbe cet équilibre en déplaçant l’hydrogène qui autrement fusionnerait. Le Soleil ne peut s’empêcher de se replier sur lui-même : la gravité est sans compromis et indifférente. Et quand cela se produit, cela force les réactions nucléaires du noyau à augmenter en férocité, augmentant sa température, ce qui à son tour force la surface du Soleil à gonfler et à s’éclaircir.
Lentement, lentement, lentement, à mesure que l’hélium continue de s’accumuler au cœur du Soleil (ou de toute autre étoile de masse similaire), il se dilate et s’éclaircit en réponse. Il est difficile de prédire exactement quand cet éclaircissement entraînera une calamité pour notre planète – cela dépend d’une interaction complexe entre le rayonnement, l’atmosphère et l’océan. Mais l’estimation générale est qu’il nous reste environ 500 millions d’années avant que la vie ne devienne pratiquement impossible.
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