Combien de temps avant que le Soleil mette fin à la vie sur Terre ? Une nouvelle modélisation nous accorde un sursis

La « fin » du Soleil est une histoire bien établie de la science moderne : notre étoile est d'âge moyen, environ 4,6 milliards d'années, et finira en géante rouge dans un avenir lointain. La vraie question est : quand la Terre elle-même deviendra-t-elle inhabitable au cours du processus ?

De nouveaux travaux de modélisation mis en avant par Ars Technica donnent une image différente des estimations antérieures. Le moment où la température de surface terrestre franchit un seuil critique pour la vie se situe nettement plus loin que ne le suggéraient les simulations précédentes.

Le paramètre central de l'étude est une « courbe de luminosité ». Les étoiles brillent davantage avec l'âge ; le Soleil est aujourd'hui environ 30 % plus lumineux qu'à sa jeunesse. À mesure que cette tendance se poursuit, l'énergie reçue par la Terre augmente.

Les travaux antérieurs estimaient que les océans entreraient dans une phase d'« ébullition lente » d'ici environ un milliard d'années. Le nouveau modèle considère que le cycle carbonate-silicate atmosphérique joue un rôle tampon bien plus puissant que ne le supposaient les simulations plus anciennes.

Le cycle carbonate-silicate est, à l'échelle géologique, le thermostat de la Terre. Quand les températures montent, les réactions chimiques entre roches et CO₂ atmosphérique s'accélèrent et piègent durablement le carbone, ce qui contribue à amortir l'effet de serre.

Les chercheurs ont introduit des voies chimiques que les modèles précédents négligeaient. Résultat : le séjour de la Terre dans la zone habitable pourrait s'étendre d'environ un milliard d'années à 1,5 à 2 milliards d'années.

Ces horizons ne sont évidemment pas humains. L'humanité moderne existe depuis environ 300 000 ans ; les durées évoquées ici sont des millions de fois plus longues. Ce type de modèle reste pourtant crucial pour la recherche d'exoplanètes.

Des modèles semblables servent à estimer combien de temps les planètes orbitant autour d'autres étoiles peuvent offrir des conditions favorables à la vie. Les étoiles plus petites et plus froides, de type K, peuvent par exemple soutenir une zone habitable stable bien plus longtemps que le Soleil.

Un autre angle important de l'étude concerne les « plans B » planétaires qui pourraient réellement fonctionner. Des idées de géo-ingénierie comme l'alcalinisation des océans ou l'altération minérale accélérée sont régulièrement avancées pour piéger le carbone ; les modèles de ce type permettent justement de tester leur efficacité face à la thermodynamique planétaire réelle.

Vesper publie cet article à titre de contexte scientifique. Les lecteurs souhaitant suivre tout le détail mathématique pourront se reporter à l'article original d'Ars Technica et au travail qu'il résume.