À quoi ressemblera le Soleil à la fin de sa vie ?

Aristote pensait que le ciel étoilé et les planètes étaient éternels. Mais, avant lui, Héraclite avait déjà compris que cela n'était pas vrai : il avait alors écrit son célèbre aphorisme « Panta rhei » (Πάντα ῥεῖ), qui signifie littéralement en Grec ancien « Toutes les choses coulent », c'est-à-dire « Tout passe ». Nos yeuxyeux sont aujourd'hui dessillés et nous savons que le Système solaire a une origine et une fin, gouvernées irréversiblement par les lois de la thermodynamique.

Nous cherchons à saisir cette origine et cette fin. Si la naissance du Soleil (et celle de son cortège planétaire) nous fascine, sa mort nous effraie. Quand cela arrivera-t-il ? Comment se produira la disparition de la vie sur Terre ? L'astrophysique moderne prédit que d'ici 5 à 7 milliards d'années environ, notre étoile gonflera en devenant une géante rougegéante rouge dont le rayon pourrait atteindre celui de l'orbiteorbite de la Terre. Malheureusement, la Planète bleue décédera bien avant, car ses océans seront entrés en ébullition et se seront évaporés d'ici 1 milliard d'années, du fait de la lente mais inexorable augmentation de la luminositéluminosité du Soleil prédite par les modèles de l'évolution stellaire.

L'étoile W Hydrae vue par Alma et mise en comparaison avec le Système solaire. La Terre y serait engloutie. © ESO

Comment sauver notre Planète ?

Certains ont imaginé que, d'ici là, l'humanité aura fait un tel bon technologique qu'elle pourra retarder l'évolution du Soleil, en agitant les couches internes de ce dernier à l'aide d'un gigantesque laser en orbite, peut-être construit par des machines de von Neumannmachines de von Neumann. Cela prolongerait la présence de notre étoile sur la séquence principaleséquence principale du fameux diagramme de Hertzsprung-Russelldiagramme de Hertzsprung-Russell et retarderait son passage au stade de géante rouge ainsi que son arrivée sur la branche asymptotique des géantesbranche asymptotique des géantes (en anglais, Asymptotic Giant Branch : AGB). Le cœur du Soleil sera alors inerte et composé de carbonecarbone et d'oxygèneoxygène, alors que deux coquilles subsisteront autour de lui, où des réactions thermonucléaires se poursuivront :

• la première coquille avec des noyaux d'héliumhélium fusionnant pour donner du carbone ;
• la deuxième coquille (surmontant la première) où l'hydrogènehydrogène brûlera en donnant de l'hélium.

D'autres proposent de modifier l'orbite de la Terre en l'éloignant du Soleil à l'aide de réacteurs alimentés par l'énergieénergie qui pourrait être tirée des océans en utilisant la technologie de la fusion contrôléefusion contrôlée.

Ce qui est sûr, c'est que l'universunivers observable contient de nombreuses étoiles de massemasse et de type similaires au Soleil, mais plus âgées. Ces dernières peuvent nous permettre de voir en direct, ou presque, ce que sera la mort de notre Système solaire et, peut-être, donc, de savoir ce que devrait faire l'humanité pour prolonger son existence.

Voici des images reconstruites à partir des observations menées par Alma dans le domaine radio millimétrique (les formes orangées du haut). Certaines étoiles sont si grandes que, bien que beaucoup plus lointaines de nous que Pluton (en gris, à gauche), elles apparaissent de tailles comparables sous le regard d'Alma. © ESO

Alma révèle des détails de la surface des étoiles

Une équipe internationale d'astronomesastronomes vient ainsi de publier un article dans Nature Astronomy, accessible sur arXiv, dans lequel elle annonce avoir étudié une telle étoile en utilisant le regard d'Alma (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array). Elle a tourné ce dernier vers W Hydrae, une étoile variableétoile variable de type Mira située à environ 320 années-lumièreannées-lumière de la Terre, dans la constellationconstellation de l'HydreHydre.

W Hydrae est sur la branche asymptotique des géantes. Le télescopetélescope Alma est si performant que, comme dans le cas d'autres étoiles, il nous permet d'avoir accès, pour la première fois, à quelques détails de la surface de ces astresastres. Alma permet également d'étudier les ventsvents stellaires produits par ce type d'étoile et qui participent à la dissémination dans la Voie lactéeVoie lactée des noyaux lourds synthétisés par l'alchimie des fours thermonucléaires (certains des atomesatomes de carbone de notre corps en proviennent).

Dans le cas de W Hydrae, les astrophysiciensastrophysiciens ont été surpris de découvrir une région particulièrement brillante, dont la nature n'est pas encore très bien comprise. Il pourrait s'agir de la manifestation imprévue d'ondes de choc, à moins que ce ne soit le déploiement d'une arche de matièrematière produite par une éruption solaire.