Les étoiles qui se rapprochent du système solaire peuvent modifier le climat de la Terre

Tous les quelques millions d’années, il y a une rencontre fortuite entre une étoile et le système solaire. S’il s’agit d’une étoile de masse importante, elle peut introduire des perturbations gravitationnelles qui affecteraient l’évolution dynamique des planètes. La Terre n’échapperait pas à ces effets.

Aujourd’hui, une étude a mis en évidence l’effet d’une étoile rencontrant le système solaire, modifiant l’orbite de la Terre et, éventuellement, son climat.

Le Soleil, soumis aux caprices des rencontres stellaires

Un travail de Nathan A. Kaib et Sean Raymond, publiés dans Astrophysical Journal Letters_démontre, à l’aide de simulations, les effets gravitationnels provoqués par les rencontres fortuites avec des étoiles.

Ils ont notamment analysé les conséquences dynamiques de la rencontre d’une étoile semblable au Soleil, appelée HD7977, avec le système solaire il y a 2,8 millions d’années. La déstabilisation du système qui a généré l’étoile a entraîné une augmentation de l’excentricité orbitale de la Terre.

De telles fluctuations de l’excentricité de l’orbite terrestre doivent produire des changements climatiques drastiques. L’étude tente de trouver des preuves de telles rencontres qui pourraient être associées à des événements paléoclimatiques notables.

Les fluctuations climatiques de la Terre

Les études paléoclimatiques ont permis d’identifier des anomalies climatiques qui pourraient être associées à des perturbations gravitationnelles de l’orbite terrestre.

L’un de ces épisodes est connu sous le nom de Maximum thermique Paléocène-Éocène et cela s’est produit il y a 56 millions d’années. C’était quelque chose de remarquable étant donné que la température de la Terre a augmenté entre 5 et 8 degrés Celsius. En fait, on soupçonnait déjà que l’excentricité orbitale de la Terre était remarquablement élevée lors de cet événement.

Les résultats désormais publiés montrent qu’il est possible de remonter le temps pour se plonger dans le passé orbital de la Terre.

Voyage dans le passé

Les simulations gravitationnelles nous permettent de voyager dans le passé et de déduire l’évolution orbitale de la Terre et des autres planètes au cours des derniers millions d’années. La technique devient moins précise à mesure qu’elle s’étend sur des périodes plus longues, disons des dizaines de millions d’années, en raison de la croissance exponentielle des incertitudes. Avec des erreurs croissantes, les prévisions détaillées de l’évolution orbitale de la Terre sont très incertaines.

Mais heureusement, le études astrométriques réalisées par la mission spatiale GAIA ont permis de quantifier précisément le mouvement des étoiles proches du Soleil et de minimiser ces imprécisions.

La rencontre avec la star HD 7977

En raison de ces incertitudes, les effets gravitationnels des étoiles passant à proximité du Soleil n’avaient pas été pris en compte dans les prévisions évolutives des orbites planétaires. La nouvelle étude confirme qu’il est possible de plonger dans cette évolution sur des millions d’années et de la relier à des rencontres survenues il y a quelques millions d’années.

De ese modo, Kaib y Raymond han identificado un paso estelar de una estrella similar al Sol denominada HD 7977. Se trata de una estrella de clase espectral G que actualmente se proyecta en la constelación de Casiopea, a unos 246,9 años luz de distancia De la terre. L’intérêt réside dans le fait que, ayant une masse similaire à celle du Soleil, cette rencontre fugace a été suffisamment puissante pour modifier les prédictions des simulations de l’orbite terrestre il y a environ 50 millions d’années. C’est la raison pour laquelle il n’est pas possible d’enquêter plus loin dans le temps.

Il existe également des limitations dans la position et la dérive de cette étoile qui nous empêchent de connaître les détails exacts de sa rencontre. L’incertitude d’observation actuelle signifie que le calcul de la distance minimale de rencontre à laquelle HD 7977 est passé du Soleil se situe entre 4 000 et 31 000 unités astronomiques (UA). Dans cette fourchette, HD 7977 aurait pu avoir un impact significatif sur l’excentricité de la Terre et des autres planètes s’il était passé dans la fourchette inférieure, quelques milliers d’UA. Une UA équivaut à environ 150 millions de kilomètres, soit la distance moyenne Terre-Soleil.

Pour nous donner une idée, cela signifie que l’étoile traverserait loin de la région centrale de notre système solaire, soit moins d’un dixième de la distance à laquelle se trouvent les comètes les plus éloignées. C’est la limite du champ gravitationnel solaire à 100 000 UA, où se trouve la zone la plus externe de stockage de corps gelés connue sous le nom de Nuage d’Oort. Soit cent mille fois la distance moyenne Terre-Soleil.

Il existe d’autres preuves indirectes possibles de la rencontre de notre système planétaire avec d’autres étoiles. Parmi eux se trouve la possibilité que des étoiles encore plus petites, comme Scholz, perturbent les petits corps du nuage d’Oort.

Ainsi, presque sans le vouloir, nous avons pris conscience de la fragilité du climat terrestre, qui est également sujet à des rencontres capricieuses avec des étoiles voyou.