mort du Soleil

[invite395de7f4]

Pensez vous qu'une planète de notre système solaire arrive à supporter la mort du Soleil?
On sait que le Soleil va énormément grossir dans quelques milliards d'années (4 ou 5) puis qu'il va devenir une naine blanche. IL va tellement prendre de volume qu'il englobera les orbites de mercure et Venus.
La Terre sera extrèmement proche et donc sans vie. Notre planète risque aussi d'être pulvérisée par l'explosion du Soleil avec de devenir une naine mais quand est-il de Jupiter, Saturne et des planètes plus loingtaine? Avez vous une idée de la température sur Terre a cette période?
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[Gilgamesh]

Pensez vous qu'une planète de notre système solaire arrive à supporter la mort du Soleil?
On sait que le Soleil va énormément grossir dans quelques milliards d'années (4 ou 5) puis qu'il va devenir une naine blanche. IL va tellement prendre de volume qu'il englobera les orbites de mercure et Venus.
La Terre sera extrèmement proche et donc sans vie. Notre planète risque aussi d'être pulvérisée par l'explosion du Soleil avec de devenir une naine mais quand est-il de Jupiter, Saturne et des planètes plus loingtaine? Avez vous une idée de la température sur Terre a cette période?

Ce n'est pas tant la proximité qui compte mais la luminosité effective de l'étoile.

D'après ce modèle d'évolution stellaire, pour M=1 Ms et Z (metallicité)= 0,02, la luminosité finale du Soleil devrait atteindre P=7,5 fois la luminosité actuelle.

La luminosité actuelle P0 est de 1400 W/m². Répartie sur la surface de la Terre, cela revient à un flux qui est le ration de la section de la Terre sur la surface de la sphère.



La température d'équilibre de corps noir de la Terre serait donc :


avec sigma la cte de Stefan.

soit T* = 460 K (190°C).

Donc évaporation des océans et disparition de la vie (en tout cas à la surface) selon toutes hypothèses.

Le Soleil n'explosera pas, il sera simplement sujet à d'énormes pertes de masse (de l'ordre de 20% de sa masse), étalées sur pls centaine de millions d'années.

Pour les planète extérieures, la température de surface augmentera selon le même ratio, et je ne sais pas trop ce que on peut en dire de plus.

a+

[invite7af3fa3c]

J'avais lu dans un vieux Sciences et Vie (de 2001, il me semble), que le Soleil deviendra une supernova. Ce qui veut dire qu'il projetera brusquement dans l'espace la majeure partie de sa masse, en "cautérisant" la Terre au passage.

Se seraient-ils trompés, ou bien je n'ai rien compris ?

[invite71e3cdf2]

pas en supernova car il n'explosera pas, pas assez massif.
mais en nova

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

pas en supernova car il n'explosera pas, pas assez massif.
mais en nova

Non plus... Les novae en général sont des étoiles variables cataclysmiques et ça suppose la présence d'un compagnon et un transfert de masse.

Le Soleil formera une nébuleuse planétaire.

a+

[vanos]

Le Soleil formera une nébuleuse planétaire.

Et en suite il deviendra une naine blanche.
Salut.

[yves25]

Ce n'est pas tant la proximité qui compte mais la luminosité effective de l'étoile...................... ..........



a+

Tu ne tiens pas compte de ce que la Terre réfléchit une partie de la lumière du soleil
Le bilan c'est


du coup avec (la neige fraîche), la température d'équilibre n'est plus (!) que de 34 °C (307 K)

[vanos]

Le bilan c'est


du coup avec (la neige fraîche), la température d'équilibre n'est plus (!) que de 34 °C (307 K)

Bonjour,

Je ne comprends pas bien, pourquoi = 0,8 ce qui est très élevé ? Ton calcul semble basé sur une donnée erronée ou alors explique moi, merci.

Salut.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Je ne comprends pas bien, pourquoi = 0,8 ce qui est très élevé ? Ton calcul semble basé sur une donnée erronée ou alors explique moi, merci.

Salut.

Yves veut simplement dire avec raison que l'albédo (mais il faudrait rajouter l'effet de serre comme effet contradictoire) peut changer drastiquement le niveau de température d'équilibre.

Je suis d'accord, mais je ferais remarquer que l'albédo de la Terre au dela de 0°C est élevé : 0,12 pour l'eau liquide océanique, sur 70% de la surface... On ne voit pas trop quel effet d'albédo pourrait contrecarrer l'élevation de la température du fait de l'augmentation de la constante solaire.

Mais d'un autre côté, prédire ce que sera la surface terrestre dans plus d'un milliard d'années, ça reste assez téméraire .

a+

[vanos]

mais je ferais remarquer que l'albédo de la Terre au delà de 0°C est élevé : 0,12 pour l'eau liquide océanique, sur 70% de la surface... On ne voit pas trop quel effet d'albédo pourrait contrecarrer élévation de la température du fait de l'augmentation de la constante solaire.

Bonsoir,

Je suis d'accord, c'est bien là où je voulais en venir, je ne comprenais pas Yves avec son albédo de 0,8 que je déclarais comme donnée erronée.

Bonne nuit.

[vanos]

l'albédo de la Terre au delà de 0°C est élevé : 0,12 pour l'eau liquide océanique, sur 70% de la surface.

Rebonsoir,

Petit ajout : Un albédo de 0,12 je ne trouve pas ça très élevé (12% seulement de la lumière reçue) ce n'est pas beaucoup en regard du 0,8 (80%) proposé par Yves.

Ciao.

[yves25]

Ce n'était rien d'autre qu'un exemple ,Gilgamesh a bien saisi.

On peut obtenir un albédo élevé avec des nuages, le meilleur exemple est Vénus

80%, c'est en effet fort élevé , ça correspond à des cunimb mais ça se trouve.

Par contre, je suis d'accord qu'avec des tempé nettement plus élevées on aurait un effet de serre de la vapeur d'eau qui tenderait rapidement à s'emballer mais on n'en était pas là: il s'agissait d'un simple calcul de température d'équilibre.

PS: pour l'océan, j'ai toujours utilisé un albédo de 0,08 cad encore moins que les 0,12 de gilgamesh
Par contre, il y a aussi la réflexion spéculaire 'la loi de Descartes - Snell, en fait) et aussi les embruns qui font que l'albédo dépend du vent mais là, on commence à beaucoup raffiner.

[invite395de7f4]

Je suis d'accord sur le fait que le Soleil ne fera ni une nova ni une supernova mais d'après wipi, il aura comme des "pulsations cardiaques" avant de libérer presque la totalité de sa masse dans l'Univers pour devenir une naine blanche. C'est cette libération qui met en danger la survie de notre planète et des autres du système solaire...
Parce que, pour l'instant, vous ne parlez que de la Terre.
Pour finir, pourquoi ne calculez vous la température à la surface que d'après le paramètre luminosité et % de réflexion de la Terre? et la proximité du Soleil (environ 5 à 6 fois plus gros en observation que maintenant) n'aura-t-il pas un impact majeur sur la température en plus de la luminosité?
Voici les représentations théorique de la Terre en phase terminale du Soleil (avant et après la libération de la quasi totalité de sa masse dans l'Univers).
http://i42.servimg.com/u/f42/09/02/99/10/soleil10.jpg
http://i42.servimg.com/u/f42/09/02/99/10/soleil11.jpg

[invite71e3cdf2]

IL va tellement prendre de volume qu'il englobera les orbites de mercure et Venus.
La Terre sera extrèmement proche et donc sans vie.

il me semble que même la Terre et Mars seront détruites

[Gilgamesh]

Pour finir, pourquoi ne calculez vous la température à la surface que d'après le paramètre luminosité et % de réflexion de la Terre? et la proximité du Soleil (environ 5 à 6 fois plus gros en observation que maintenant) n'aura-t-il pas un impact majeur sur la température en plus de la luminosité?

La perte de masse n'est pas "quasi totale", mais bien inférieure à la moitié (c'est ceci dit une phase assez mal connue et modélisée de la vie stellaire).

La distance (1 UA) est prise en compte dans le P0 qui repésente la constante solaire actuelle, c'est à dire le flux d'énergie (en W/m²) capté à 1UA. Il n'y a ensuite qu'à multiplier ce flux par le gain de luminosité du Soleil.

A noter que cette distance Terre - Soleil devrait augmenter avec la perte de masse du Soleil, ce qui diminuerait le flux reçu.

Voici les représentations théorique de la Terre en phase terminale du Soleil (avant et après la libération de la quasi totalité de sa masse dans l'Univers).
http://i42.servimg.com/u/f42/09/02/99/10/soleil10.jpg
http://i42.servimg.com/u/f42/09/02/99/10/soleil11.jpg

La première illustration, avec une surface en fusion et une tectonique en folie, me semble très fantaisiste.

a+

[invite395de7f4]

La première illustration, avec une surface en fusion et une tectonique en folie, me semble très fantaisiste.

Son auteur est: "Mark A. Garlick : écrivain, artiste et illustrateur spécialisé dans l'astronomie, et membre de l'International Association of Astronomical Artists (IAAA). Je possède un doctorat en astronomie, ce qui me permet de produire des illustrations exactes d'un point de vue scientifique."

Toutes les illustrations sont issues du site suivant:
http://www.space-art.co.uk/index_fr.html

[Gilgamesh]

il me semble que même la Terre et Mars seront détruites

Je ne suis pas bien sûr, quand même.




Dans ce modèle, l'augmentation du rayon culmine à log(R/R0) = 1,16 soit une multiplication du rayon par 10^1,16 = 14,5 R0, soit R= 10 Mkm.

Même pas de quoi engloutir Mercure (périhélie : 46 Mkm). Il faudrait une étoile de masse 10% supérieur à celle du Soleil pour engloutir Mercure.



a+

[Gilgamesh]

Son auteur est: "Mark A. Garlick : écrivain, artiste et illustrateur spécialisé dans l'astronomie, et membre de l'International Association of Astronomical Artists (IAAA). Je possède un doctorat en astronomie, ce qui me permet de produire des illustrations exactes d'un point de vue scientifique."

Toutes les illustrations sont issues du site suivant:
http://www.space-art.co.uk/index_fr.html

Je maintiens mes réserves...

Je ne vois pas comment on pourrait arriver au liquidus des roches de surface et à une relance de l'activité tectonique (qui va décroissante).

a+

[invite395de7f4]

Complément de sa bio, il me semble crédible (ou totalement mytho):

"Je m'appelle Mark A. Garlick. En 1993, j'ai obtenu mon doctorat en astronomie au Mullard Space Science Laboratory, qui est un département de la Faculté de Science de l'University College London. Ensuite, j'ai travaillé comme astrophysicien pendant trois ans à l'Université du Sussex, dans le sud de l'Angleterre. En 1996, j'ai décidé d'arrêter la recherche scientifique car ce travail ne me correspondait pas vraiment, et je suis devenu illustrateur et auteur. Grâce à ma formation, je peux produire des images exactes d'un point de vue scientifique, sans bien entendu négliger l'aspect esthétique. J'ai écrit et illustré cinq livres sur l'astronomie, et mes images sont publiées régulièrement dans des revues, divers livres et dans la publicité."

[Gilgamesh]

Je ne mets absolument pas en doute son cursus. J'apprécie ce qu'il fait (étant une fidèle lecteur de Pour la Science ), mais il y a clairement des exagérations dans cette image de Terre en fusion.

Pareil ici, pour prendre un autre exemple :



Jamais tu ne verras une planète recevant simultanément une cinquantaine d'impacts majeurs (en comptant les "signatures" encore fusion et l'équivallent sur l'autre face) ! Même au plus fort des bombardement météoritiques ce que tu vois sur l'illustration s'étale sur des milliers de siècles. Sans compter la "trainée" qui n'est pas réaliste, en l'absence d'atmosphère.


a+

[invite395de7f4]

S'il affirme que le Soleil englobera jusqu'à Vénus alors que tu dis qu'il n'arriverait même pas à Mercure c'est plus qu'un exagération, c'est un auteur de science fiction.
Moi qui me faisait un plaisir d'utiliser ses représentations pour créer mes fiches "objet célestes"...je suis déçu
Par contre, la Terre pourrait tout à fait recevoir une cinquantaine d'impact majeur en une seule fois. Il suffirait que la Lune soit détruire par un impact suffisament gros pour le faire et nous aurions bien plus que 50 impacts sur Terre non?

[invite71e3cdf2]

Il faudrait une étoile de masse 10% supérieur à celle du Soleil pour engloutir Mercure.

donc tu veux dire que qd le soleil sera une géante rouge, il engloutira mm pas mercure

pourtt j'ai tjrs entendu que la terre serai engloutit.

[Gilgamesh]

S'il affirme que le Soleil englobera jusqu'à Vénus alors que tu dis qu'il n'arriverait même pas à Mercure c'est plus qu'un exagération, c'est un auteur de science fiction.
Moi qui me faisait un plaisir d'utiliser ses représentations pour créer mes fiches "objet célestes"...je suis déçu

J'ai fouiné pour avoir des infos plus précise et c'est un poil plus complexe que le modèle simple d'évolution que je t'ai présenté.

Effectivement, le Soleil devrait finir par "avoir la peau" de Mercure et de Vénus

Regarde ici, tu vas voir que le synopsis est "à rebondissement" :
http://www.astronomy.ohio-state.edu/.../vistas97.html

Par contre, la Terre pourrait tout à fait recevoir une cinquantaine d'impact majeur en une seule fois. Il suffirait que la Lune soit détruire par un impact suffisament gros pour le faire et nous aurions bien plus que 50 impacts sur Terre non?

Oui mais là on présente une planète en formation, et il n'est pas question de désintégration de la Lune...

a+

[invite395de7f4]

j'ai proposé à l'auteur des illustrations de venir parler ici avec nous...en attente de réponse

[Tawahi-Kiwi]

Je ne vois pas comment on pourrait arriver au liquidus des roches de surface et à une relance de l'activité tectonique (qui va décroissante).

Je confirme , a la distance a laquelle a l'air de se trouver le soleil, je doute qu'il fasse 1500*C a la surface de la terre. Sans rajouter qu'avec une surface aussi molle, les volcans formes couleraient automatiquement par simple isostasie. Je ne pense pas non plus qu'il y aurait des eruptions ou des cones. Une fusion par la surface va entrainer un relachement progressif des volatiles presents.
Enfin, c'est une idee comme ca, mais ce n'est pas parce qu'on a un doctorat en astro qu'on en a un en petrologie magmatique . Cela dit, ca reste de belles representations.

T-K

[Gilgamesh]

Je confirme , a la distance a laquelle a l'air de se trouver le soleil, je doute qu'il fasse 1500*C a la surface de la terre. Sans rajouter qu'avec une surface aussi molle, les volcans formes couleraient automatiquement par simple isostasie. Je ne pense pas non plus qu'il y aurait des eruptions ou des cones. Une fusion par la surface va entrainer un relachement progressif des volatiles presents.
Enfin, c'est une idee comme ca, mais ce n'est pas parce qu'on a un doctorat en astro qu'on en a un en petrologie magmatique . Cela dit, ca reste de belles representations.

T-K

Bon, je viens de recalculer avec les chiffres de luminosité qui sont donné sur le lien :

http://www.astronomy.ohio-state.edu/.../vistas97.html

Et là ça colle :

Après une première perte de masse Earth moves out to about 1.4 AU


Red Giant Phase

T=12.233 Gyr:

This growth of the Sun (with accompanying mass loss from a strong stellar wind) continues as the Sun evolves into a Red Giant Star:

* Bigger: 166 Rsun (0.775 AU)
* Brighter: 2350 Lsun
* Cooler: 3107 K


T* Terre ~ 1640 K

Puis, après le flash d'hélium et la combustion du coeur d'He


Second Red Giant Phase

T=12.345 Gyr

The Sun experiences very rapid growth over 20 Million years:

* Bigger: 180 Rsun (0.84 AU)
* Brighter: 3000 Lsun
* Cooler: 3160 K

T* Terre ~ 1750 K

Très grosse perte de masse (46%) => Earth at 1.69 AU


T=12.365 Gyr: Every 100,000 years, the Sun pulses violently:

Au maximum de la pulsation :

* Puffs up in size: 213 Rsun (~1 AU)
* Gets much Brighter: 5200 Lsun

T* Terre ~ 1820 K


voila, voila

L'illustration semble donc correcte avec ces nouvelles lumières.


a+

[Tawahi-Kiwi]

ah bin c'est chaud hein !!!

mais bon, avec une insolation pareille, je ne vois pas pourquoi il reste des plaques solides alors. On aurait un ocean magmatique (probablement de faible profondeur) avec eventuellement quelques phases refractaires mais rien de quoi faire une croute a 1800K. Je dois dire que je ne me suis jamais pose la question dans ce sens la.

T-K

[invite395de7f4]

Maintenant qu'on est tous plus ou moins d'accord sur l'avenir de la Terre, j'aimerai recentrer le sujet sur: la Terre va-t-elle survivre entière à la fabuleuse libération d'énergie? les autres planètes du système solaire deviendront quoi? et comment? (à part Mars, aucune tellurique...)
Si elles survivent, navigueront-elle dans l'Univers jusqu'à croiser une étoile pour une mise en orbite..?

[Gilgamesh]

Maintenant qu'on est tous plus ou moins d'accord sur l'avenir de la Terre, j'aimerai recentrer le sujet sur: la Terre va-t-elle survivre entière à la fabuleuse libération d'énergie? les autres planètes du système solaire deviendront quoi? et comment? (à part Mars, aucune tellurique...)
Si elles survivent, navigueront-elle dans l'Univers jusqu'à croiser une étoile pour une mise en orbite..?

A part l'état de la surface, la seule chose qui change c'est la taille de l'orbite, qui s'agrandit avec la perte de masse de l'astre central. Les planètes restent en orbite autour de la naine blanche et ne vont pas divaguer dans la Galaxie.



a+

[Gilgamesh]

ah bin c'est chaud hein !!!

mais bon, avec une insolation pareille, je ne vois pas pourquoi il reste des plaques solides alors. On aurait un ocean magmatique (probablement de faible profondeur) avec eventuellement quelques phases refractaires mais rien de quoi faire une croute a 1800K. Je dois dire que je ne me suis jamais pose la question dans ce sens la.

T-K

Logiquement, au sortir des phases de fusion totale, l'eau ayant été totalement évaporée en surface, la Terre devrait rester comme une boule de billard pendant quelque millions d'années !

Et je me demande s'il restera encore assez d'activité tectonique pour former des chaines de montagne ou des rift. Je pense que oui. Mais pour la Lune ou Mars par exemple, ça devrait être impressionnant...




a+