Notre Soleil est comparable à n’importe quelle autre étoile. En fin de compte, le Soleil manquera de carburant et s’effondrera — entraînant vraisemblablement la plupart des objets qui nous entourent. Cela ne posera pas de problème pour nous, vivants aujourd’hui, mais pour ceux qui s’en soucient encore : les scientifiques pensent que l’apocalypse pour les planètes externes pourrait arriver plus tôt que prévu.
De nouveaux calculs indiquent que, une fois que le Soleil se transformera en naine blanche dans environ 7 à 8 milliards d’années, le système solaire extérieur aurait environ 1 milliard d’années restantes — bien moins que les estimations précédentes allant de 100 milliards à un incroyable quintillion d’années, selon une étude récente publiée dans The Astrophysical Journal Letters. Ce dernier chiffre était si élevé car il supposait que le Soleil perdrait sa masse de manière relativement régulière, a expliqué à Gizmodo Konstantin Batygin, le premier auteur de l’étude. En réalité, la mort du Soleil sera probablement plus chaotique, ce qui introduit davantage de chaos dans l’équation.
« Ce que nous avons montré, c’est que ce calendrier [d’un quintillion d’années] est supplanté par la mort du Soleil lui-même », a déclaré Batygin, astrophysicien au California Institute of Technology. « Comme la dynamique des planètes est chaotique — affichant une dépendance sensible aux conditions initiales — aucune simulation unique ne peut dire ce qui va arriver, seulement ce qui pourrait arriver. »
Circulation cosmique
Selon Batygin, la stabilité du système solaire dépend de savoir si ses planètes évoluent sur des orbites bien ordonnées et non intersectant les unes avec les autres sur des échelles astronomiques. Cela est déterminé par des facteurs tels que l’espacement entre les orbites ou le réseau de résonances orbitales entre les planètes. C’est aussi une question de physique avec une longue histoire ; Isaac Newton lui-même se demandait si la gravité finirait par faire s’effondrer les orbites planétaires.
Les physiciens ont depuis en quelque sorte répondu à la question de Newton — en quelque sorte, car de nouvelles perspectives sur la stabilité de notre système solaire semblent soulever de nouvelles questions. C’est quelque chose qui est devenu extrêmement clair pour Batygin, qui explore ce sujet depuis des décennies.
Il y a donc cette question générale, puis les questions plus petites sur les dynamiques différentes pour les planètes internes et externes. Cette étude se concentre manifestement sur la seconde, et si l’on ignore les processus astrophysiques — et c’est un énorme si — le système solaire extérieur est « remarquablement stable », a-t-il ajouté. C’est pour cela que les scientifiques prédisaient qu’il faudrait 1 quintillion d’années (c’est-à-dire un 1 suivi de 18 zéros) pour que la diffusion chaotique rende Uranus inopérant. C’est même plus long que l’âge actuel de notre univers.
Instabilité terminale
Mais encore une fois, cela repose sur un gigantesque « si », et dès que le chaos astrophysique réel entre en scène, ce tableau « échoue à ses fondations », comme l’équipe l’a écrit dans l’étude. Autrement dit, à l’approche de la fin de sa vie stellaire, le Soleil ne perdra pas sa masse en paquets nets de matière stellaire. Il est bien plus réaliste de supposer qu’il le fera via des éjections épisodiques au fil du temps.
Et ce remous irrégulier déstabilisera rapidement les orbites des planètes plus grandes dans un délai d’un milliard d’années après la transformation du Soleil en naine blanche, a expliqué Batygin. Pour tester leur propre hypothèse, Batygin et ses collègues ont mené de grands ensembles de simulations différentes qui considéraient l’instabilité du système solaire comme une « probabilité plutôt qu’une prévision définitive », a-t-il ajouté.
L’équipe a évalué 672 scénarios, en suivant quand et combien la masse du Soleil pourrait diminuer lors de son passage vers la naine blanche. Les tests incluaient des cas où le Soleil perdait sa masse de manière fluide. Néanmoins, environ 96 % de ces systèmes planétaires hypothétiques ont sombré dans le chaos dans les 3 milliards d’années suivant la transformation du Soleil en naine blanche.
« En bref : à mesure que le Soleil meurt, il entraîne le système solaire extérieur avec lui », a expliqué Batygin. « La mort du Soleil n’est pas un événement que les planètes survivront en silence — c’est le déclencheur de leur dénouement orbital. »
