La terre se refroidit : où va sa chaleur ?

[damien36]

Bonjour à tous.

Je me pose une question qui peut-être n'a pas lieu d'être : la terre est une boule de fer incandescent à son centre, et elle se refroidit d'après ce qu'on en dit. J'ai trouvé ce site pas mal du tout sur cette question : http://beaufix.ipgp.jussieu.fr/~labr...seculaire.html

Mais où va sa chaleur ? Il doit y avoir des transferts d'énergie avec l'espace interstellaire, mais je me demande comment ces transferts d'énergie se produisent ? En effet, comme il y a très peu de molécules dans l'espace interstellaire, je ne vois pas avec quoi ces transferts d'énergie peuvent se produire ! J'espère que ma question n'est pas trop "bête". Merci d'avance et bons surfs sur les vagues avec les cocotiers et les bleus du lagon j'espère ...

[DINOULIX]

... Il doit y avoir des transferts d'énergie avec l'espace interstellaire, mais je me demande comment ces transferts d'énergie se produisent ? ....

Les transferts de chaleur se font par conduction, par convection mais aussi par rayonnement ! C'est d'ailleurs comme ça que nous arrive l'énergie du Soleil.
Comme les autres planètes, la Terre émet des rayonnements qui sont invisibles, car infra-rouges, mais qui sont néanmoins assimilables à de l'énergie électro-magnétique c'est-à-dire à de la lumière. Aux endroits les plus chauds (les volcans), elle devient visible en prenant la couleur rouge: celle du magma liquéfié.
Ces rayonnements, de très faible intensité, se fondent parmi ceux émis par le sol en raison de sa température (sur Terre, moyenne 15°C) et ils se confondent dès lors dans le bilan radiatif global, avec réception d'énergie solaire, absorption, effet de serre etc.

[Gilgamesh]

Pour compléter :

nous recevons le rayonnement d'un corps à 6000 K, centré autours de la longueur d'onde 3000/T = 0,5 micron (dans les jaunes) et nous réémettons à T = 300 K soit un rayonnement centré sur 10 microns (infra rouge proche).

a+

[damien36]

Les transferts de chaleur se font par conduction, par convection mais aussi par rayonnement ! C'est d'ailleurs comme ça que nous arrive l'énergie du Soleil.
Comme les autres planètes, la Terre émet des rayonnements qui sont invisibles, car infra-rouges, mais qui sont néanmoins assimilables à de l'énergie électro-magnétique c'est-à-dire à de la lumière.

Merci beaucoup, ça m'avance bien ! C'est qu'en effet le mot "température" est assez ambigü, car quand on fait bouillir une casserole d'eau alors il y a transfert d'énergie par contact de l'agitation des molécules. Et donc là où il n'y a pas ou très peu de molécules comme dans l'espace, ce n'est pas à ce genre d'échauffement (ou de refroidissement en l'occurence) qu'on peut assister ... Il y a une autre question que je me pose mais bon c'est peut-être pas le lieu : quand la terre aura évacuée toute sa chaleur interne (peut-on donner une date ?) est-ce que la vie sera encore possible ? Bon merci encore, bons surfs sur les vagues avec les bleus du lagon j'espère

[Vulcain]

Salut à toi damien36, pour répondre à ta dernière question, je ne pense pas que la vie serai encore possible, pour plusieurs raisons. Tout d'abord, lorsque le noyau se sera complètement solidifié, le champ magnétique de la Terre n'existera plus, et tous les rayon nocife pourrons arrivés à la surface, "cuisant" tous. Ensuite, je ne sais pas si la température elle-même de la Terre évolura beaucoup, certe, il n'y aura plus d'apport interne de chaleur, mais il y aura toujours le Soleil (tout dépend dans combien de temps tout ceci ce passe en fait, car dans à peu près 5 milliards d'années, le Soleil se sera tellement dilaté qu'il sera extrêmement proche de la Terre). Bref, dans tous les cas, la vie sur Terre deviendra un jour ou l'autre impossible.

[kwisatz]

Salut
Pour complément
Le flux de chaleur du refroidissement de la Terre est d'environ 0,5 Watt par mètre carré. C'est environ 1000 fois plus faible que le flux solaire qui arrive sur Terre.

[Gilgamesh]

Merci beaucoup, ça m'avance bien ! C'est qu'en effet le mot "température" est assez ambigü, car quand on fait bouillir une casserole d'eau alors il y a transfert d'énergie par contact de l'agitation des molécules. Et donc là où il n'y a pas ou très peu de molécules comme dans l'espace, ce n'est pas à ce genre d'échauffement (ou de refroidissement en l'occurence) qu'on peut assister ...

La température correspond à l'énergie cinétique moyenne d'une population de particules. Que ces particules soient des atomes (E=mv²/2) ou des photons (E=h.nu).

Il y a une autre question que je me pose mais bon c'est peut-être pas le lieu : quand la terre aura évacuée toute sa chaleur interne (peut-on donner une date ?)

On peut, mais c'est assez compliqué d'être précis, parce que en interne c'est convectif avec plein d'interfaces sympa de composition chimiques différentes (graine/noyau, noyau/manteau inférieur, manteau inf/sup, manteau/litosphère). En outre, + de la moitié de la chaleur est produit par des désintégration d'isotopes (U238, K40...). Ce n'est pas un simple refroidissement.


Tu as une excellente page ici :
http://minilien.com/?81XvRUriXb

En ordre de grandeur c'est >> 1 Ga

est-ce que la vie sera encore possible ?

Ça, ça ne devrait pas poser de problèmes. Seulement le soleil sera a un stade déjà assez évolué de géante rouge...

a+

[Gilgamesh]

(...)lorsque le noyau se sera complètement solidifié, le champ magnétique de la Terre n'existera plus, et tous les rayon nocife pourrons arrivés à la surface, "cuisant" tous.

Mouais... Je dirais plutôt que ce sera simplement un peu plus radioactif en surface, ce qui signifie qu'on aura affaire a des espèce pourvues d'un métabolisme tolérants ou alors fouisseuses ou aquatiques.

a+

[damien36]

Oui on n'a quel'embarras du choix : la pollution, une bombe atomique, le soleil qui s'éteint, la terre qui perd son champ magnétique, une météorite ou la galaxie d'Andromède qui percutent la terre ... La vie ne tient qu'à un fil ! Merci.

[Gilgamesh]

Oui on n'a quel'embarras du choix : la pollution,
une bombe atomique, le soleil qui s'éteint, la terre qui perd son champ magnétique, une météorite ou la galaxie d'Andromède qui percutent la terre ... La vie ne tient qu'à un fil ! Merci.

La galaxie d'Andromède qui percute la terre, ça n'a pas de sens vue la différence de taille. Le Soleil qui s'éteind, ok. Seulement il ne marche pas à l'éléctricité, il ne *reçoit* pas un flux d'énergie : sa masse *est* la source de son dégagement d'énergie. Donc ça n'a pas vraiment de sens, non plus.

Sinon c'est un lieu commun qu'on entend souvent, mais si tu réflechis calmement et à fond à l'impact réel possible de chacun des autres cataclysmes cités (tu peux rajouter : l'effet de serre, un épisode volcanique intense...), tu verras qu'aucun, même en les combinant, ne peut constituer sérieusement une cause possible d'éradiction de la vie dans la biosphère. Ça peut faire disparaitre *quelques* espèces, certes, peut être un grand nombre, mais pas l'ensemble.

La seule stérilisation envisageable, c'est de porter la surface de la Terre sur pls dizaine de mètre d'épaisseur (après évaporation complète des océans...) à disons 200°C pendant plusieurs années.



a+

[physastro]

Bonjour à tous.

Je me pose une question qui peut-être n'a pas lieu d'être : la terre est une boule de fer incandescent à son centre, et elle se refroidit d'après ce qu'on en dit. J'ai trouvé ce site pas mal du tout sur cette question : http://beaufix.ipgp.jussieu.fr/~labr...seculaire.html

Mais où va sa chaleur ? Il doit y avoir des transferts d'énergie avec l'espace interstellaire, mais je me demande comment ces transferts d'énergie se produisent ? En effet, comme il y a très peu de molécules dans l'espace interstellaire, je ne vois pas avec quoi ces transferts d'énergie peuvent se produire ! J'espère que ma question n'est pas trop "bête". Merci d'avance et bons surfs sur les vagues avec les cocotiers et les bleus du lagon j'espère ...

Salut,
rapidemment, pour résumer ; les principales causes de la chaleur interne d'une planète sont :
* les bombardements météoritiques ;
* les contractions gravitationnelles ;
* la radioactivité naturelle ;
* les effets de marées (proportionnel à 1/d^3) ;

à +

[DINOULIX]

Pour complément
Le flux de chaleur du refroidissement de la Terre est d'environ 0,5 Watt par mètre carré. C'est environ 1000 fois plus faible que le flux solaire qui arrive sur Terre.

Ces chiffres sont trop grossièrement arrondis.
La "constante solaire", qui en réalité n'est pas tout à fait constante (la Terre a un périhélie et un aphélie), est de 1.370 W/m² et le flux solaire moyen est quatre fois inférieur (car la Terre est ronde): 342 W/m² en haute atmosphère. Après albédo, en restent 240 W/m² dont 160 arrivent au sol.
Par contre, le flux d'énergie géothermique est de seulement 0,06 W/m²: c'est carrément négligeable quand on calcule le bilan radiatif.

[DINOULIX]

nous recevons le rayonnement d'un corps à 6000 K, centré autours de la longueur d'onde 3000/T = 0,5 micron (dans les jaunes) et nous réémettons à T = 300 K soit un rayonnement centré sur 10 microns (infra rouge proche).

Plus précisément, la surface du Soleil est à 5780 K.
La Terre émet seulement 240 W/m² d'infrarouges vers l'espace car il y a équilibre entre la partie non réfléchie de l'énergie solaire et celle émise par infra-rouges. Ces 240 W/m² correspondent (*) à une température de 255 K soit -18°C.
Le sol terrien par contre émet 386 W/m² correspondant (*) à 288 K soit 15°C.
La différence entre -18 et 15 °C, c'est l'effet de serre et l'absorption atmosphérique qui en rendent compte.
(*) Vérifier ? Facile. Mettre les degrés Kelvin à la puissance 4 et multiplier par la constante de Stefan Boltzmann: 5,67 * E-8.

[DINOULIX]

... lorsque le noyau se sera complètement solidifié, le champ magnétique de la Terre n'existera plus, et tous les rayon nocife pourrons arrivés à la surface, "cuisant" tous.

Nous en aurons un avant goût dans les quelques milliers d'années à venir, car un retournement du champ magnétique est en cours de préparation.
La solidification complète du noyau se fera sans qu'il faille encore attendre des milliards d'années. Mais une part résiduelle d'énergie géothermique existera, comme c'est peut-être le cas sur Mars: l'énergie due à la radioactivité des éléments tels que l'uranium entre autres, présents dans la croûte et le manteau.
Mais on trouvera sûrement des parades contre ces fichues particules solaires !!
Outre l'annulation de la magnétosphère, une autre conséquence du manque d'énergie géothermique, ce sera l'aplatissement des reliefs. Et là, ça craint un peu aussi. Les océans couvrent 71% de la Terre et leur profondeur moyenne est à environ 3.800 mètres sous le niveau de la mer.

[DINOULIX]

Salut,
rapidemment, pour résumer ; les principales causes de la chaleur interne d'une planète sont :
* les bombardements météoritiques ;
* les contractions gravitationnelles ;
* la radioactivité naturelle ;
* les effets de marées (proportionnel à 1/d^3)

Bombardements météoritiques et contractions gravitationnelles, c'était lors de la formation de la Terre. L'actuelle cristallisation du noyau restitue cette énergie.
Les effets de marée, lunaires et solaires, constituent une déperdition d'énergie mécanique ! D'où l'allongement du jour solaire terrien, destiné à prendre un rythme journalier similaire à celui de Mercure ou de Vénus. D'où, aussi, une évolution de la configuration Lune-Terre: après s'être éloignée de la Terre, la Lune commencera à s'en rapprocher dès que la lunaison et le jour solaire auront la même durée (la Terre présentera toujours la même face à la Lune). Crash final ? Non: le Soleil aura déjà trop grossi, tout aura déjà été grillé.