The Sun may not engulf Earth after all, scientists say

L’idée que la Terre finirait consumée par son étoile a longtemps été acceptée comme une fatalité cosmique. Lorsque le Soleil aura épuisé l’hydrogène de son noyau, il entamera une phase d’expansion massive, devenant d’abord une géante rouge, puis une étoile de la branche asymptotique des géantes (AGB). Durant ce processus, son rayon pourrait augmenter de plus de 200 fois sa taille actuelle. Toutefois, le destin final de la Terre ne dépend pas d’un seul facteur, mais d’une lutte gravitationnelle entre deux forces opposées. D’un côté, les interactions de marée créent une attraction qui tire la Terre vers le Soleil. De l’autre, le Soleil perdra une partie importante de sa masse via des vents stellaires puissants, ce qui a tendance à repousser les planètes vers l’extérieur.

Le sort de la Terre dépend d’un équilibre délicat entre ces deux effets. Si les interactions de marée prédominent, la Terre est engloutie par le Soleil. Si la perte de masse du Soleil prédomine, la Terre s’échappe vers une orbite plus grande que le rayon de son étoile.

Mats Esseldeurs, auteur principal de l’étude et astrophysicien à l’Université de Louvain

L’impact des nouveaux modèles de dissipation et l’exemple de L2 Puppis

Le basculement de la prédiction scientifique repose sur une mise à jour des modèles de dissipation des marées. Jusqu’à récemment, les calculs s’appuyaient sur des descriptions simplifiées. Les avancées réalisées ces 15 dernières années permettent désormais d’affiner ces données. Stephane Mathis, astrophysicien au centre CEA Paris-Saclay, a précisé que la dissipation est plus faible que prévu. Pour valider ces conclusions, l’équipe de recherche s’est penchée sur L2 Puppis, une étoile proche décrite comme un « cousin âgé » du Soleil. L’analyse de cette étoile a permis de mieux contraindre les données sur la perte de masse. En combinant une meilleure compréhension de la physique des marées et les données de perte de masse, les chercheurs concluent que la Terre pourrait s’éloigner du Soleil, contrairement aux modèles antérieurs.

Le sort divergent de Mercure, Vénus et Mars

Si la Terre dispose d’une chance de survie, toutes les planètes du système solaire ne sont pas égales face à l’expansion solaire. Les deux planètes les plus proches, Mercure et Vénus, seront inexorablement englouties par la boule de feu. Le cas de Mars est plus nuancé selon les sources. L’étude citée par RTL Today indique que Mars échapperait également à la spirale de la mort. En revanche, les simulations de Ricardo Yarza et d’autres modèles suggèrent que, dans certains scénarios, l’expansion solaire pourrait être assez vaste pour absorber Mars. Le facteur déterminant reste la quantité de masse que le Soleil rejettera. Plus l’étoile perdra de matière, plus les planètes restantes seront poussées vers des orbites lointaines et sécurisées.

Observations directes de « cannibalisme » stellaire

Bien que le destin de la Terre se joue dans cinq milliards d’années, des astronomes observent déjà ce phénomène ailleurs dans la galaxie. En 2020, une équipe dirigée par Kishalay De du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a observé une étoile située à 12 000 années-lumière devenir soudainement plusieurs centaines de fois plus brillante. Cette illumination n’était pas due à la fusion de deux étoiles, mais à l’absorption d’une planète plusieurs fois plus massive que Jupiter. Selon Yarza, lorsqu’une planète est capturée, le gaz de l’atmosphère stellaire crée une traînée qui accélère sa chute. Ricardo Yarza, astrophysicien stellaire à l’Université de Californie, Santa Cruz L’observation de cet événement a permis de confirmer un processus qui, selon Kishalay De, représente C’est l’avenir de notre système solaire, même si la Terre pourrait être l’exception à la règle.

La transition finale vers une naine blanche

Après sa phase de géante rouge et d’étoile AGB, le Soleil ne finira pas en supernova, car il n’a pas assez de masse. Il expulsera ses couches externes pour former une nébuleuse planétaire, laissant derrière lui un noyau dense : une naine blanche. Selon les analyses du physicien Frederick C. Bruhweiler, cet objet final aura approximativement la taille de la Terre, mais avec une densité extrême.

• Composition : Un noyau composé principalement de carbone et d’oxygène.
• Structure : Une fine couche d’hélium entourant le noyau, parfois recouverte d’une couche d’hydrogène non brûlé.
• État de la matière : La majeure partie de la naine blanche sera constituée de matière dégénérée électronique.

L’étoile, incapable de soutenir de nouvelles réactions de fusion, refroidira et s’estompera lentement sur des milliards d’années.

L’échéancier du déclin solaire

Le cycle de vie stellaire du Soleil est prévisible, mais ses effets sur l’habitabilité terrestre précéderont de loin son absorption potentielle.

Phase	Échéance approximative	Effet principal
Séquence principale	Actuelle (jusqu’à 5 milliards d’années)	Fusion stable de l’hydrogène ; augmentation graduelle de la luminosité.
Géante rouge	Dans 5 milliards d’années	Expansion massive ; consommation de Mercure et Vénus.
Étoile AGB	Après la phase géante rouge	Pertes de masse importantes via des pulsations thermiques.
Naine blanche	Phase finale	Refroidissement lent d’un noyau dense de la taille de la Terre.

Même si la Terre échappe physiquement à l’engloutissement, la hausse de la radiation solaire rendra la planète inhabitable bien avant que le Soleil n’atteigne sa taille maximale. L’enjeu actuel pour les astrophysiciens est de trouver d’autres systèmes stellaires à divers stades d’évolution pour confirmer si le scénario de l’évasion orbitale est une norme ou une exception cosmique.

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