Combien de temps durent la plupart des planètes ?

Les planètes traversent différentes étapes de leur vie : elles se forment, évoluent et finissent par prendre fin. Mais les délais de ces processus diffèrent considérablement entre les planètes semblables à la Terre et les mondes en orbite autour d’étoiles moins puissantes.

Alors, combien de temps durent la plupart des planètes ?

« Les planètes commencent sous forme de grains de poussière microscopiques dans des disques en orbite autour de jeunes étoiles, et finissent par croître énormément à la suite d’une série de collisions. » Sean Raymondastrophysicien à l’Université de Bordeaux en France, a déclaré à Live Science dans un e-mail.

Les géantes gazeuses, comme Jupiter et Saturne, commencent comme d’énormes noyaux rocheux et glacés, puis captent le gaz du disque pour devenir des géantes. Les planètes rocheuses comme la Terre subissent une phase tardive de collisions géantes avec d’autres planètes en croissance et des objets plus petits après la dissipation du disque de gaz du soleil, a déclaré Raymond. Cependant, il reste encore un débat parmi les scientifiques sur l’ordre dans lequel les planètes se sont formées.

Définir la « fin » d’une planète est cependant plus compliqué. « On pourrait dire qu’une planète dure jusqu’à ce qu’elle soit détruite » Matthieu Reinholdun planétologue de l’Université de Stanford, a déclaré à Live Science. Ou bien, vous pourriez définir la fin d’une planète comme étant le moment où elle ne fonctionne plus dans les mêmes conditions. « On pourrait dire : ‘C’était un monde qui avait ces conditions à un moment donné, mais maintenant il a changé et a ces conditions très différentes' », a déclaré Reinhold. « Parce que je préfère ces conditions antérieures ; je considère que cette planète est terminée.' »

Prenons la Terre comme exemple. Comme beaucoup d’autres, la durée de vie de notre planète est lié à l’évolution du soleil. Le soleil crée actuellement de la chaleur et de la lumière à travers fusion nucléaire en son cœur – un processus dans lequel l’hydrogène se transforme en hélium. Dans environ 5 milliards d’annéesle Soleil manquera d’hydrogène, à quel point il se développera en une géante rouge et finira par s’effondrer sur lui-même.

« Notre Terre va ‘mourir’ de plusieurs manières », a déclaré Raymond. « Premièrement, le Soleil qui s’éclaire lentement rendra les conditions sur Terre invivables en vaporisant les océans. Ensuite, la Terre pourrait être engloutie par le Soleil lorsqu’elle deviendra une géante rouge. Enfin, la Terre (si elle est toujours là) sera projetée dans l’espace interstellaire. «

D’après ces calculs, la Terre durée de vie totale sera d’environ 9,5 milliards d’années.

La Terre ne vivra probablement pas aussi longtemps que la plupart des planètes, a-t-il noté. C’est parce que, contrairement au soleilqui est un étoile naine jaune, la plupart des étoiles sont des naines rouges, plus petites et plus froides que notre soleil, et elles brûlent du carburant beaucoup plus lentement. « Ils peuvent durer des milliards d’années », a déclaré Reinhold.

Dans ce cas, il ne s’agirait peut-être pas de la mort de l’étoile, mais plutôt d’un processus interne conduisant à la disparition de ces planètes.

Dans son travail, Reinhold a modélisé ce qui pourrait arriver à une hypothétique planète habitable en orbite autour d’une étoile naine rouge. Géologie active, telle que tectonique des plaques, est considéré comme crucial pour l’habitabilité car il permet aux nutriments de se déplacer entre le manteau et la surface de la planète et pilote le cycle carbone-silicate.

« Nous voulons une planète capable de stabiliser son climat », a déclaré Reinhold, et le cycle carbone-silicate est le thermostat naturel de la Terre.

Reinhold a découvert que la convection du manteau durerait entre 30 et 90 milliards d’années, tandis que la fonte du manteau pourrait durer entre 16 et 23 milliards d’années. Bien que ces plages de nombres soient trop grandes pour être significatives, a déclaré Reinhold, elles suggèrent que toutes les planètes semblables à la Terre en orbite autour d’une naine rouge mourront d’un processus interne bien avant que leurs étoiles n’approchent de la fin de leur vie. Et même dans les délais les plus courts, la plupart des planètes rocheuses en orbite autour de naines rouges conserveront leurs conditions pendant des milliards d’années.

Les étoiles plus grosses ont une durée de vie beaucoup plus courte, car elles consomment plus rapidement leur combustible nucléaire. Ainsi, le sort d’une planète intérieure en orbite autour d’une étoile blanche de type A, par exemple, serait lié à la durée de vie de l’étoile, comprise entre 100 millions et 1 milliard d’années.

Il est également possible que les géantes gazeuses perdent leur atmosphère en raison de la lumière intense de leur étoile, a déclaré Reinhold, devenant ainsi des planètes rocheuses. Ce processus dépend de la distance entre une planète et son étoile, de la quantité de rayonnement énergétique émise par l’étoile et de la force de gravité d’une planète. « Plus leur gravité est forte, mieux ils retiennent leur atmosphère, et plus ils reçoivent de rayonnement de leur étoile, plus le pouvoir de décapage est intense », a expliqué Reinhold. En fonction de ces facteurs, cela peut prendre entre des millions et des milliards d’années.

La fin de l’univers

Même lorsque les conditions d’une planète changent au fil du temps, la roche elle-même existe toujours. Mais sur de longues échelles de temps, il existe différentes possibilités quant à son sort, à mesure que la probabilité d’événements rares augmente. Il pourrait entrer en collision avec une autre planète ou être expulsé de son orbite.

« Dans tout ce chaos sur des quadrillions d’années, les planètes qui ont été éloignées de leurs étoiles seront expulsées de la galaxie pour errer pour l’éternité dans le vide », a déclaré Reinhold. « Ce qui scelle réellement son destin dépend en réalité de la nature de la fin de l’univers », a déclaré Reinhold.

Quiz sur le système solaire : Connaissez-vous bien notre voisinage cosmique ?

Anissa Chauvin

Je m'appelle Anissa, rédactrice passionnée au cœur battant pour Reveil Citoyen Media. Mon parcours, de la plume lycéenne aux salles de rédaction, est guidé par une curiosité insatiable et le désir ardent de révéler les vérités cachées. Chaque article que je rédige est une invitation à réfléchir, à questionner et, surtout, à agir pour un monde meilleur.