Etude d'une exoplanète

Astrayel · 31 octobre 2008

Bonjour,

Même si ce n'est pas le lieu, je me présente. Je m'appelle Renaud, j'ai 34 ans et je suis écrivaticien (sorte de mélange pas forcément réussi entre informaticien et écrivain).

Je suis en train d'écrire une saga (roman et BD) de High Fantasy sur une planète qui n'est pas la notre. Elle s'appelle Mô, a deux étoiles (une géante rouge et une naine blanche) et trois satellites dont un plus massif que les autres (ces points étant importants pour mon récit).

J'ai beaucoup réfléchi à ma planète, aux implications et contraintes de mes postulats et j'ai aussi fait pas mal de recherches sur divers sites et exploré un certain nombre de logiciels. J'en suis arrivé à la conclusion suivante : j'ai besoin d'aide pour rendre réaliste Mô. Et pour cela, quel meilleur moyen que de demander de l'aide sur un forum d'astronomie ?

Donc, si quelqu'un veut ou peut me donner un coup de main, ce serait vraiment super sympa.

garfieldthecat · 31 octobre 2008

Salut et bienvenue

Pour commencer, tu peut déjà faire le tour des sujets qui ont été ouverts sur les découvertes exoplanètes et l'exobiologie, il y en a un petit paquet

Ensuite, n'hésites pas à poser des questions

Je ne sais pas combien de planètes tournant autour de systèmes à plusieurs étoiles ont été découverts, mais ils semblent beaucoup plus courants que prévu. Il y a encore une dizaine d'années, ce genre de systèmes était considéré comme devant être très rare car on ne voyait pas comment une planète pouvait garder une orbite stable en subissant l'influence de deux soleils ou plus...

logastro · 31 octobre 2008

les trois satellites ne posent pas de problème particulier

Cependant, difficile de faire un système stellaire binaire laissant la possibilité à une planète d'orbiter autour (impossibilité se se former, éjection plus ou moins rapide...) Tout doit dépendre des distances (en résumé, étoiles proches, planète loin, ou étoiles loin, planète proche de l'une d'entre elles)

L'inconvénient étant qu'une planète proche d'une étoile qui vient de passer par le stade de supernovae n'est pas très pratique si on veut utiliser une forme de vie endémique.

Pourquoi utiliser ces deux types d'étoiles? Pour faire des supernovae 1a? (la naine blanche arrache de la matière à la géante et expulse le tout lors de supernovae périodiques?) Dans ce cas, je ne pense pas qu'une planète pourrait se maintenir près d'une de ces étoiles, le transfert de matière doit être assez ennuyeux. Donc planète éloignée du système, donc assez froide, reste à déterminer les distances.

garfieldthecat · 31 octobre 2008

Une découverte encore très controversée (datée de 2005) est celle d'une planète orbitant dans un système triple, HD 188753. Ce serait une "Jupiter chaude", orbitant en 4 jours autour d'une des étoiles du système.

Les mesures ayant aboutit à cette découverte n'ayany pu être reproduites, celle-ci est à prendre avec beaucoup de précautions mais pourrait s'avérer intéressante si confirmée.

logastro · 31 octobre 2008

Ce qui ne serait pas compatible je pense avec un pont de matière

Mais je ne pense pas qu'il faut faire en fonction de ce qui a été découvert: les caractéristiques des exoplanètes ont toutes un biais dû à leur méthode de découverte: grosses et près de leur étoile.

Une planète plus éloignée, tellurique en plus, ne serait pas découverte. Pour autant, son existence n'est pas impossible.

Astrayel · 31 octobre 2008

Tout d'abord, merci à ceux qui ont déjà répondu.

Je ne peux malheureusement pas m'étendre davantage ici sur les raisons de mes choix car je ne veux pas qu'il y ait de trace sur Internet de la "construction" du récit et toutes les intrigues qui peuvent éventuellement y être liées.

garfieldthecat : j'ai déjà lu un grand nombre d'articles. Malheureusement, les connaissances sont pour l'instant beaucoup trop faibles et je suis obligé d'extrapoler un certain nombre de choses. Ce sont ces extrapolations que je veux rendre crédible.

Logastro : pourquoi parles-tu de supernovae ? Si j'ai bien retenu ce que j'ai lu, ni les géante rouges (voire les supergéantes, je ne suis pas bien sûr de ce que je dois prendre), ni les naines blanches n'ont été des supernovae auparavant. Je me trompe ?

Je reconnais effectivement que trouver une orbite autour de deux astres aussi différents peut être un casse-tête. D'autant que pour permettre à une vie de se développer, il faut que la révolution de la planète soit égale à celle des deux astres autour du centre de gravité commun. Tout cela, histoire d'avoir des journée et des nuits. Néanmoins, ce qui est difficile à trouver n'est pas forcément inexistant, non ?

logastro · 31 octobre 2008

astrayel, une naine blanche est le résidu d'une étoile comme le Soleil, après que celle-ci soit passée par le stade de supernova

De plus, dans un système binaire géante rouge - naine blanche, cette dernière a tendance à arracher de la matière à la première. Quand la masse de la naine blanche a assez augmenté, une nouvelle supernova a lieu: http://en.wikipedia.org/wiki/Type_Ia_supernova

Bien sûr ça aide pas pour une vie indigène.

Ne t'inquiète pas à te demander si tel ou tel système est possible, il y a beaucoup de choses bizarres découvertes.

Mais mettre de la vie au milieu peut être plus ennuyeux.

ChiCyg · 31 octobre 2008

Il existe peut-être des couples d´étoiles qui répondraient à ton scénario. Il s'agit de binaires dites "variables cataclysmiques" (ou aussi symbiotiques) dont l'une des consœurs est une naine blanche (ex-géante rouge) et l'autre une géante rouge (future naine blanche). La géante rouge en gonflant "déborde" sur la nova ce qui provoque des regains de luminosité lorsque la matière atteint la naine blanche. On peut imaginer qu'il y ait des planètes autour de ces binaires par accrétion des matériaux expulsés par la supernova (devenue depuis naine blanche).

garfieldthecat · 31 octobre 2008

Les couples naine blanche - géante rouge rapprochés sont d'ailleurs aussi à l'origine du phénomène de Nova, un peu moins violent qu'une supernova mais récurrent et éliminant probablement toute possibilité de système planétaire stable et habitable.

Mais comme l'a dis Logastro plus haut, les découvertes d'exoplanètes faites depuis 10 ans sont très partielles et leur représentativité est largement biaisée par la limitation de nos moyens d'observations.

Une chose est sûre, c'est que les systèmes planétaires sont beaucoup plus diversifiés qu'on ne le pensait il y a encore 15 ans, et leur formation et mode de fonctionnement est redevenu très hypothétique. Quand à l'habitabilité des exoplanètes, on rentre carrément dans le domaine du quasi inconnu. Il y a quelques règles "de base", bien sûr, mais qui ne proviennent que du seul exemple de planète abritant la vie que nous connaissons, c'est à dire notre Terre. Or on ne peut faire d'un cas une généralité.

Je dirais donc qu'en la matière, cela laisse une latitude importante pour l'imagination d'un écrivain

Astrayel · 31 octobre 2008

Je ne comprends pas bien. D'après ce que j'ai lu dans différentes sources, je pensais qu'une naine blanche pouvait être le résultat d'une étoile "normale" de masse inférieur à 8 fois celle du soleil devant d'abord une géante rouge puis se transformant en naine blanche, donc sans passer par la phase supernova ?

(PS: je passe la phase transfert de matière, c'est très postérieur à mon récit)

logastro · 31 octobre 2008

Oui en effet, mes excuses pour cette erreur

garfieldthecat · 31 octobre 2008

Je ne comprends pas bien. D'après ce que j'ai lu dans différentes sources, je pensais qu'une naine blanche pouvait être le résultat d'une étoile "normale" de masse inférieur à 8 fois celle du soleil devant d'abord une géante rouge puis se transformant en naine blanche, donc sans passer par la phase supernova ?

(PS: je passe la phase transfert de matière, c'est très postérieur à mon récit)

Effectivement ,une naine blanche est le résidu d'une étoile de masse "solaire" (un peu plus ou un peu moins) ayant subit un effondrement gravitationnel mais sans passer par la phase supernova. Elle peut par contre être à l'origine des phénomènes de Nova et Supernova (type 1a). Il est a noter que les naines blanches sont souvent accompagnées d'une nébuleuse planétaire, constituée des résidus de l'enveloppe externe de l'étoile

Astrayel · 31 octobre 2008

Peut-on imaginer que la période entre la transformation en naine blanche et la formation d'une supernova de type 1A puisse durer entre 1 et 2 milliard d'années ??

garfieldthecat · 31 octobre 2008

Peut-on imaginer que la période entre la transformation en naine blanche et la formation d'une supernova de type 1A puisse durer entre 1 et 2 milliard d'années ??

A priori, ça ne paraît pas aberrant. Premièrement les couples naine blanche – géante rouge résultent de l’évolution non synchrone d’un couple d’étoiles « solaires ». La première étoile arrive à cours d’hydrogène, se transforme en géante rouge puis en naine blanche alors que la deuxième est encore en phase principale et ne s’est pas transformée en géante rouge. Il se passe donc un laps de temps que l’on peut facilement estimer à plusieurs centaines de millions d’années ou plus entre l’apparition de la naine blanche et la formation du couple naine blanche - géante rouge.

Ensuite, tout dépend de la masse initiale de la naine blanche, de sa distance à la géante rouge et donc de la vitesse à laquelle elle va phagocyter la matière de la géante et atteindre une masse critique qui déclenchera la réaction de supernova. Là, chaque cas doit être particulier mais si l’accrétion de matière est assez lente il n’est à priori pas impossible que le phénomène dure là aussi plusieurs centaines de millions d’années.

logastro · 31 octobre 2008

L'inconvénient est que si la distance est élevée la stabilité de l'orbite de la planète est moindre (ou cette orbite sera trop éloignée pour abriter de la vie telle que nous la supposons)... Mais j'avoue n'avoir aucune idée des échelles de temps et d'espace mises en jeu ici

garfieldthecat · 31 octobre 2008

L'inconvénient est que si la distance est élevée la stabilité de l'orbite de la planète est moindre (ou cette orbite sera trop éloignée pour abriter de la vie telle que nous la supposons)... Mais j'avoue n'avoir aucune idée des échelles de temps et d'espace mises en jeu ici

Oui, cela demanderai une modélisation physique que je me sent bien incapable de faire

Mais pourquoi pas imaginer un coupe naine blanche - géante rouge très rapproché (orbite de quelques jours de la naine blanche autour de la géante), avec une planète à orbite éloignée type Uranus ou Neptune: cela pourrait permettre de limiter la destabilisation de l'orbite planétaire tout en la laissant à portée des radiations bienfaisantes de la géante rouge... j'ai mal au crâne rien que de penser au probabilités de stabilité d'un tel système, mais ça ne doit pas être tout à fait impossible

logastro · 31 octobre 2008

Tout à fait. L'inconvénient dans ce cas est que la supernova doit arriver bien vite. Mais est-ce si gênant? Si les 2 milliards d'année demandés sont nécessaires à l'histoire, oui. Si c'est pour l'apparition de la vie, on peut tout à fait imaginer que celle-ci est apparue avant, quand les deux étoiles étaient dans la séquence principale.

Phtirius pubis · 31 octobre 2008

On peut aussi imaginer un système où tes 2 soleils soient assez éloignés l' un de l' autre pour que l' orbite d' une planète autour de l' un ne soit pas trop perturbée par l' autre soleil.

logastro · 31 octobre 2008

Oui, du moins si la planète orbite autour de la géante rouge (pour avoir jour/nuit). Mais dans ce cas l'intérêt de la naine blanche est quasi nul

Phtirius pubis · 31 octobre 2008

Oui, du moins si la planète orbite autour de la géante rouge (pour avoir jour/nuit). Mais dans ce cas l'intérêt de la naine blanche est quasi nul

Je me trompe peut-être, mais je crois savoir que la masse des géantes rouges n' est pas forcément importante, car leur densité est très faible, on peut donc imaginer une planète orbitant autour de la naine blanche, avec une géante rouge éloignée, non?

Astrayel · 31 octobre 2008

Je me trompe peut-être, mais je crois savoir que la masse des géantes rouges n' est pas forcément importante, car leur densité est très faible, on peut donc imaginer une planète orbitant autour de la naine blanche, avec une géante rouge éloignée, non?

Ca pourrait être une bonne idée sur le principe, mais ça pose un problème pour le récit :rolleyes: ... Mais c'est quelque chose qui pourrait être amusant pour un autre récit !

Il faudrait maintenant que j'arrive à faire une modélisation de tout ça, principalement pour avoir une idée de la durée des journées et des années ainsi que des tailles que doivent avoir les soleils depuis les planètes.

Une idée du logiciel que je pourrais employer pour ça ?

logastro · 31 octobre 2008

Je me trompe peut-être, mais je crois savoir que la masse des géantes rouges n' est pas forcément importante, car leur densité est très faible, on peut donc imaginer une planète orbitant autour de la naine blanche, avec une géante rouge éloignée, non?

Une géante rouge a une masse relativement importante: si elle a gonflé elle est moins dense mais plus grosse

Si la planète orbite autour de la naine blanche, il faut qu'elle en soit assez éloignée pour pas avoir eu de problèmes lors du passage de celle-ci par le stade précédent. Mais dans ce cas elle doit plus recevoir beaucoup de lumière, non?

Astrayel, pour la durée des années la troisième loi de Kepler devrait faire l'affaire. Pour la durée des journées, sauf présence d'un très gros satellite (du type lune/terre) qui a des forces de marée non négligeables à long terme, tu es relativement libre.

la bostella · 1 novembre 2008

Salut

Ayatel, pour en revenir à ta fiction, je pense qu’il n’est pas nécessaire que tu cherches à tout prix à coller à un cadre cohérent, raisonnable et scientifique.

Cette direction t’amène tout droit dans ce qu’on appelle la Hard science fiction. Celle-ci s’oblige à établir un récit conforme aux connaissances scientifiques et à respecter absolument les contraintes qui en découlent. La plupart du temps, il en résulte, des nouvelles ou des romans parsemés de longues descriptions techniques superflues qui nuisent à l’intérêt du lecteur. Souvent çà amoindrit la prétention littéraire et rapproche le travail d’une notice ou d’une suite de publications scientifiques

Dans leur majorité, les meilleurs bouquins de SF s’affranchissent de ce genre de considérations. C’est la réflexion sous tendue par le récit qui est intéressante et non pas la vraisemblance du propos.

Moralité : te prend pas la tête, çà m’étonnerait qu’on juge au final ton bouquin sur des critères techniques.

Astrayel · 3 novembre 2008

Salut
Ayatel, pour en revenir à ta fiction, je pense qu’il n’est pas nécessaire que tu cherches à tout prix à coller à un cadre cohérent, raisonnable et scientifique.

Cette direction t’amène tout droit dans ce qu’on appelle la Hard science fiction. Celle-ci s’oblige à établir un récit conforme aux connaissances scientifiques et à respecter absolument les contraintes qui en découlent. La plupart du temps, il en résulte, des nouvelles ou des romans parsemés de longues descriptions techniques superflues qui nuisent à l’intérêt du lecteur. Souvent çà amoindrit la prétention littéraire et rapproche le travail d’une notice ou d’une suite de publications scientifiques

Dans leur majorité, les meilleurs bouquins de SF s’affranchissent de ce genre de considérations. C’est la réflexion sous tendue par le récit qui est intéressante et non pas la vraisemblance du propos.

Moralité : te prend pas la tête, çà m’étonnerait qu’on juge au final ton bouquin sur des critères techniques.

Détrompe-toi ! N'as-tu jamais entendu dire d'un film ou d'un bouquin : c'est pas crédible, ce truc-là... Dans la réalité ça pourrait pas exister... Les explosions dans l'espace, ça ressemble pas à ça... Un vaisseau spatial ne pourrait jamais se comporter comme ça... Un animal comme ça ne pourrait jamais survivre, il est trop massif... etc.

Bref, je ne cherche pas à faire de la Hard Science Fiction (d'autant plus que mon récit, c'est plutôt de la High Fantasy), mais je veux simplement que les libertés que je prends avec la vérité soient choisies et maîtrisées. En d'autres termes, oui, je vais prendre certaines liberté avec la science, mais je sais que je le fais et pourquoi je le fais.

Quant à savoir l'emplacement des soleils par rapport à ma planète, si ce sont des naines blanches, supergéantes, géantes rouges, vertes ou bleues, c'est important dans mon récit mais je ne peux pas dire pourquoi. Il faut simplement me faire confiance. ;-)

Quand j'aurais un peu avancé, je mettrai un lien vers mon site web pour avoir des nouvelles de ce romans (dans la section correcte évidemment) et en attendant, je mets un lien sur mon site web vers webastro en général et ce post en particulier.

'Bruno · 3 novembre 2008

Pour moi il y a un problème... mais c'est peut-être fait exprès !

Pour que la vie soit possible autour de la géante rouge, il faut que la planète en soit relativement éloignée. Sur ce site : http://www.solstation.com/stars.htm , plein étoiles sont décrites, et souvent la fin de la description indique à quelle distance il faudrait placer une planète pour que la vie sous la forme que nous connaissons (basée sur la présence d'eau) soit possible. Regarde ce que ça donne avec une géante rouge... Par exemple Pollux, voyons ça... ( http://www.solstation.com/stars2/pollux.htm ) --> « the orbit of an Earth-like planet (with liquid water) around Pollux may be centered around 5.7 AU -- just outside the orbital distance of Jupiter in the Solar System ». Au fait, il faut lire absolument ceci : http://www.solstation.com/habitable.htm .

Bref, cette planète est aujourd'hui située à 5 UA de la géante rouge (si elle ressemble à Pollux - en tout cas, relativement loin). Or une géante rouge est un stade provisoire, à la fin de la vie d'une étoile. Mais à l'origine, cette étoile était peut-être similaire au Soleil. Le problème, c'est qu'une planète à 5 UA du Soleil ne permet pas la vie. Certes, la géante rouge a perdu un peu de masse et ça a pu modifier la trajectoire de la planète, mais pas au point de la faire passer de 1 UA à 5 UA. (Les valeurs, ce sont des exemples, mais le problème me paraît réel.) Mettons que la planète soit vraiment à 1 UA (ou plutôt : à la distance qui permet la vie), alors la vie a pu apparaître et évoluer, mais maintenant que l'étoile est devenue géante rouge, elle a forcément disparu (et c'est peut-être le but du livre d'imaginer comment les gens vont s'en sortir... - ne dis rien !)

Mettons que la planète orbite en fait autour de la naine blanche. Ben c'est le même problème : à la distance qui permet l'apparition de la vie à partir de l'étoile d'origine, la vie a disparu une fois que l'étoile s'est transformée en géante rouge. Mettons que les habitants soient allés faire un tour dans l'espace et reviennent : maintenant qu'on a une naine blanche, il me semble que le rayonnement est devenu trop faible. De plus, s'il y a une naine blanche, c'est qu'il y a eu le stade de nébuleuse planétaire, avec une étoile centrale très chaude (jusqu'à 150.000 K - le stade qui précède la naine blanche est celui des plus grandes températures stellaires, car le noyau est mis à nu). Bonjour les rayons UV, ce n'est pas une petite couche d'ozone qui va protéger contre ça... Mieux vaut aller faire un tour ailleurs dans la Galaxie pendant ce temps (c'est peut-être ce qui s'est passé... ça me rappelle le scénario des trois premiers épisodes de la B.D. Yoko Tsuno).

Je viens de réfléchir un peu... Si on imagine que la planète est à la bonne distance pour que la vie apparaisse lorsque l'une des étoiles est au stade de géante rouge, il reste deux difficultés : le stade de géante rouge est relativement court ; les bouffées de gaz éjectées par la géante rouge me paraissent incompatibles avec le maintien d'une atmosphère.

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pour avoir une idée de la durée des journées et des années ainsi que des tailles que doivent avoir les soleils depuis les planètes.

Ça se calcule. Je vais le faire sur un exemple... Supposons qu'on a une étoile de type spectral A3V, avec une masse égale à 2,3 fois la masse solaire, un diamètre 1,7 fois plus grand que celui du Soleil et une luminosité égale à 16 fois celle du Soleil (une fois le type spectral connu, on peut accéder à ces paramètres).

1) Distance permettant l'apparition d'une vie de type terrestre :

Si notre planète est située à 1 UA de l'étoile, elle recevra un flux lumineux 16 fois plus important que la Terre. Si on l'éloigne d'une distance d, ce flux sera d^2 fois moindre qu'à 1 UA. La distance d doit donc être choisie telle que d^2=16, autrement dit la distance est égale à la racine carrée de 16, soit 4 UA. Notre planète est à 4 UA de l'étoile.

2) Période de révolution :

Dans le Système Solaire, on utilise la 3è loi de Kepler. Si on exprime les distances en UA et les durées en années terrestres (de 365,2422 jours), alors :

$mimetex.cgi?\frac{a^3}{P^2}=1$ (P : période, a : demi-grand axe).

Mais ce n'est valable qu'autour du Soleil, en réalité la constante de proportionnalité (qui vaut 1 dans le Système Solaire avec les unités choisies) dépend de la masse de l'étoile centrale. La formule générale est :

$mimetex.cgi?\frac{a^3}{P^2}={\cal M}$ (où $mimetex.cgi?{\cal M}$ est la masse de l'étoile exprimée en masses solaires - si la planète tourne autour de deux étoiles, c'est la masse des deux étoiles.)

Bref, on en déduit :

$mimetex.cgi?P = \sqrt{\frac{a^3}{\cal M}}$

Ici : P = 5,3 ans.

3) Taille de l'étoile vue de la planète :

L'étoile fait 1,7 fois le diamètre solaire (1,4 Mkm) donc fait 2,4 Mkm. À la distance de 4 UA, c'est-à-dire de 600 Mkm (1 UA = 150 Mkm), le diamètre apparent angulaire vaut ArcTan(diamètre/distance) = 0,23°. En gros, l'étoile est deux fois plus petite que le Soleil vu de la Terre

En fait, les données de l'étoile ci-dessus sont celles de Fomalhaut. Le site de SolStation indique la distance et la période de révolution d'une planète abritant une vie de type terrestre, ils trouvent 4,1 UA et une période de 5,67 ans, donc je ne me suis pas trompé...

Plutôt que faire ces calculs, tu peux aller voir les données de SolStation d'une étoile qui ressemble à la tienne.

Astrayel · 4 novembre 2008

Pour moi il y a un problème... mais c'est peut-être fait exprès !

Pour que la vie soit possible autour de la géante rouge' date=' il faut que la planète en soit relativement éloignée. Sur ce site : http://www.solstation.com/stars.htm , plein étoiles sont décrites, et souvent la fin de la description indique à quelle distance il faudrait placer une planète pour que la vie sous la forme que nous connaissons (basée sur la présence d'eau) soit possible. Regarde ce que ça donne avec une géante rouge... Par exemple Pollux, voyons ça... ( http://www.solstation.com/stars2/pollux.htm ) --> « the orbit of an Earth-like planet (with liquid water) around Pollux may be centered around 5.7 AU -- just outside the orbital distance of Jupiter in the Solar System ». Au fait, il faut [u']lire absolument[/u] ceci : http://www.solstation.com/habitable.htm .

Bref, cette planète est aujourd'hui située à 5 UA de la géante rouge (si elle ressemble à Pollux - en tout cas, relativement loin). Or une géante rouge est un stade provisoire, à la fin de la vie d'une étoile. Mais à l'origine, cette étoile était peut-être similaire au Soleil. Le problème, c'est qu'une planète à 5 UA du Soleil ne permet pas la vie. Certes, la géante rouge a perdu un peu de masse et ça a pu modifier la trajectoire de la planète, mais pas au point de la faire passer de 1 UA à 5 UA. (Les valeurs, ce sont des exemples, mais le problème me paraît réel.) Mettons que la planète soit vraiment à 1 UA (ou plutôt : à la distance qui permet la vie), alors la vie a pu apparaître et évoluer, mais maintenant que l'étoile est devenue géante rouge, elle a forcément disparu (et c'est peut-être le but du livre d'imaginer comment les gens vont s'en sortir... - ne dis rien !)

Mettons que la planète orbite en fait autour de la naine blanche. Ben c'est le même problème : à la distance qui permet l'apparition de la vie à partir de l'étoile d'origine, la vie a disparu une fois que l'étoile s'est transformée en géante rouge. Mettons que les habitants soient allés faire un tour dans l'espace et reviennent : maintenant qu'on a une naine blanche, il me semble que le rayonnement est devenu trop faible. De plus, s'il y a une naine blanche, c'est qu'il y a eu le stade de nébuleuse planétaire, avec une étoile centrale très chaude (jusqu'à 150.000 K - le stade qui précède la naine blanche est celui des plus grandes températures stellaires, car le noyau est mis à nu). Bonjour les rayons UV, ce n'est pas une petite couche d'ozone qui va protéger contre ça... Mieux vaut aller faire un tour ailleurs dans la Galaxie pendant ce temps (c'est peut-être ce qui s'est passé... ça me rappelle le scénario des trois premiers épisodes de la B.D. Yoko Tsuno).

Je viens de réfléchir un peu... Si on imagine que la planète est à la bonne distance pour que la vie apparaisse lorsque l'une des étoiles est au stade de géante rouge, il reste deux difficultés : le stade de géante rouge est relativement court ; les bouffées de gaz éjectées par la géante rouge me paraissent incompatibles avec le maintien d'une atmosphère.

Tout d'abord, merci pour ce long post plein de réponses et aussi de questions. C'est tout à fait le genre de réflexions que j'attendais, en fait.

J'ai bien lu tous les liens et j'ai déjà mal à la tête ! Pas évident de lire des articles aussi techniques en anglais quand ce n'est pas son domaine (le mien, 'est l'informatique ! ) Mais c'est réellement très intéressant !

Visiblement, la zone permettant la vie est assez restreinte en distance, ce qui peut poser un problème, effectivement. Ce que je n'ai pas compris dans l'article, c'est pourquoi la distance permettant la vie n'est pas fonction de la luminosité et de la chaleur dégagée par l'étoile ? Comme ça, j'aurais bien dit que plus l'astre est lumineux et chaud, plus la possibilité d'un vie peut être distante, non ?

Pour l'apparition de la vie, je pense qu'il faut raisonner à l'échelle humaine et non pas à l'échelle astronomique. Certes, nous connaissons la durée nécessaire à l'apparition de la vie chez nous. Mais ce temps n'est-il pas compressible selon les conditions. Par exemple, sommes-nous obligés de passer par des ères glaciaires qui ont "remis les compteurs à 0" ? Sommes-nous obligés d'imaginer que certains règnes animaux sont venus à la vie et ont empêché un temps le développement d'autres formes de vie (suivez mon regard) ? En d'autres termes, même si l'homme moderne a mis 4 milliards et demi d'années (en gros) à apparaître, il n'est là que depuis 3 millions d'années. Je crois qu'il est possible d'avoir une apparition de formes de vie intelligentes en quelques centaines de millions d'années, voir un milliard, ce qui change le point de vue vis-à-vis des géantes rouges et naines blanche, non ?

Donc, ne pourrait-on pas imaginer que la vie apparaisse une fois les grands bouleversements terminés et avant ceux arrivant avec l'explosion de la naine blanche et de la transformation de la géante rouge en naine blanche. Cette période ne peut-elle pas durer le petit milliard d'années nécessaire, à ton avis.

En tout cas merci pour tout.

'Bruno · 4 novembre 2008

J'aime bien ce genre de science-fiction réaliste ! Comme j'avais le temps et que ça m'intéresse d'y réfléchir, donc voici un long message...

Le but est de trouver le moyen de faire apparaître la vie sur une planète relativement éloignée d'une petite étoile lorsque celle-ci est devenue une géante rouge (il y avait autrefois une plus grosse étoile, celle-ci a donc évolué plus vite et est devenue une naine blanche). Je disais plus haut qu'il y avait deux difficultés à ça : « le stade de géante rouge est relativement court ; les bouffées de gaz éjectées par la géante rouge me paraissent incompatibles avec le maintien d'une atmosphère. » Mais voyons ça de plus près, et essayons de trouver des mécanismes pour accélérer l'apparition d'être humains (ou humanoïdes, peu importe).

1) Conditions pour qu'apparaisse l'homme

1.1 - Sur Terre, la vie a mis 600 Ma (Ma = millions d'années Ga = milliards d'années) pour passer du stade d'organismes microscopiques à l'homme. En effet, l'explosion du Cambrien intervient il y a 560 Ma et il n'y avait quasiment rien de comparable avant. Cette explosion est relativement rapide : en quelques Ma, toutes les grandes architectures (vertébrés, mollusques, arthropodes...) apparaissent. Pourquoi cette explosion ? Il me semble que c'est parce qu'un seuil venait d'être atteint, peut-être lorsque l'oxygène est devenu suffisamment abondant dans l'eau.

On a besoin pour cette explosion de :

- organismes microscopiques mais avec cellules différenciées ;

- reproduction sexuée (sinon ça n'évolue presque pas) ;

- 20 % d'oxygène dans l'atmosphère (il y a 560 Ma c'était presque les mêmes proportions qu'aujourd'hui, alors qu'il y a 1 Ga, ça n'a rien à voir) ;

- mers peu profondes (portions continentales immergées).

1.2 - Une fois l'explosion du Cambrien en route, il suffit de laisser dérouler l'évolution... On verra plus loin comment l'accélérer.

1.3 - Grosse difficulté : les 20 % d'oxygène. Au début, il n'y avait pas d'oxygène sur Terre (mais de l'hydrogène et du gaz carbonique), et heureusement : l'oxygène aurait empêché l'apparition des premières formes de vie (bactéries). Mais bon, il n'y a aucune raison d'avoir de l'oxygène dans l'atmosphère d'une planète, donc c'est normal. J'ai retrouvé un graphique qui indique la proportion d'oxygène : la courbe monte régulièrement entre 2,0 Ga et 0,5 Ga en passant de presque 0 % à 20 %, où elle se stabilise. Il me semble que l'oxygène de l'atmosphère a été apporté par les micro-organismes végétaux marins, du genre plancton (à confirmer). Ça prend du temps ! On essaiera d'accélérer tout ça.

1.4 - Avant l'explosion du Cambrien, on a besoin de la reproductin seuxée (les échanges génétiques accélèrent l'évolution) et de cellules différenciées (pour avoir des bestioles macroscopiques). Sur Terre, ça a pris 2 Ga (entre 3,5 et 1,5 Ga, en gros). Est-ce qu'on peut accélérer ça ? Je ne sais pas comment sont survenues ces évolutions. Si elles sont survenues au hasard, il suffit de dire que le hasard fera bien les choses...

2) La phase de géante rouge

Je viens de consulter Astronomie, introduction d'A. Acker (Masson) et Le grand atlas de l'astronomie (Universalis).

2.1 - Le stade de géante rouge concerne des étoiles plus massives que 0,5 masse solaire et moins massives que 8 masses solaires (attention : une étoile de 5 masses solaire peut devenir une géante rouge ou peut devenir une supernova, tout dépend de la perte de masse lors du stade géante rouge).

2.2 - Voici ce qui arrive à une étoile de 1 masse solaire (comme le Soeil). Ce n'est pas très clair pour moi et il faudra sans doute approfondir.

- Elle met 10 Ga à brûler l'hydrogène de son coeur.

- Ensuite, entre 10 et 12 Ga, il brûle l'hydroègne de la couche entourant le coeur, ce qui augmente la température à l'intérieur de l'étoile et la fait gonfler peu à peu. Cette phase dure assez longtemps (2 Ga), mais l'étoile n'est pas stable puisqu'elle se dilate progressivement, donc on ne peut pas l'utiiser pour faire survenir la vie. De toute façon ce n'est pas encore une géante rouge.

- Entre 12 et 13 Ga, c'est une géante rouge : elle fonctionne de la même façon mais augmente considérablement (je ne vois pas la différence...) Problème : elle augmente, elle ne se stabilise donc pas !

- Ensuite tout s'emballe en quelques centaines de Ma : l'hydrogène est épuisé même autour du noyau, et celui-ci est devenu tellement chaud que débute la combustion de l'hélium. L'étoile se contracte alors un peu, brûle l'hélium de son coeur en accéléré, puis l'hélium autour du coeur, ce qui la fait redevenir géante rouge (elle regonfle), mais une géante rouge instable (stade Mira Ceti) dont l'atmosphère est composée d'éléments lourds (carbone, oxygène, azote, tout ça...)

- L'étoile expulse alors ses couches externes, qui forment une coquille de gaz autour d'elle (inutile d'espérer préserver l'atmosphère d'une planète dans ces conditions...), le noyau est mis à nu, il est tellement chaud qu'il rend une partie de la coquille de gaz fluorescente (nébuleuse planétaire), mais ça ne dure pas longtemps, et ce noyau finit par se ratatiner et devenir une naine blanche.

Le deuxième stade de géante rouge (avec la fusion de l'hélium) est trop bref, de plus il s'accompagne d'expulsion de gaz, donc c'est la mort. Reste le premier stade, or il est instable. Une géante rouge semble perpétuellement en train de gonfler.

Sauf que : d'après Le grand atlas de l'astronomie, une étoile de 0,7 masse solaire pauvre en éléments lourds reste 10 % de sa vie au stade de la branche horizontale, qui est un stade stable (sur les diagrammes Hertzprung-Russell d'amas globulaires, on voit des tas d'étoiles agglutinées par là, or étoiles nombreuses ==> stade relativement long, en outre la branche horizontale a une magnitude absolue précise, ==> stade stable). Mais le Soleil ne passera pas par ce stade. Le livre ne dit pas si le stade de la branche horizontale intervient parce que l'étoile est moins massive ou parce que l'étoile contient moins d'éléments lourds. Problème : pour qu'une planète apparaisse, il faut des éléments lourds ! Espérons que ce stade intervient parce que l'étoile est moins massive.

2.3 - La durée de la phase de géante rouge dépend de la masse de l'étoile (ou de sa luminosité, c'est pareil). Plus l'étoile est massive, plus ça va vite. Si j'ai bien compris, ce stade dure en gros 10 % de la vie d'une étoile. Ça donnerait 1 Ga pour le Soleil, c'est bien ce qui est prévu. Une étoile de 0,7 masse solaire dure (selon Le grand atlas de l'astronomie) 16 Ga. Astronomie, introduction donne même une formule :

$mimetex.cgi?\log \, D = 10 - 2,45 \, log ({\cal M})$ ,

où D la durée de vie en années et $mimetex.cgi?{\cal M}$ est la masse de l'étoile exprimée en masses solaires.

Avec 0,7 masse solaire, ça donne 24 Ga et non 16. Ah... Avec 0,5 masse solaire (la limite inférieure), on obtient plus de 50 Ga.

2.4 - Et l'autre étoile ? Elle est devenue géante rouge plus tôt. Elle a fini par expulser son gaz, ce qui a soufflé l'atmosphère de la planète (à confirmer). Toute vie devient alors impossible (l'atmosphère ne peut plus se reconstituer !) Je ne vois qu'une parade : l'autre étoile a eu une durée de vie très très courte et s'est transformée en naine blanche alors que les planètes n'étaient pas encore formées. Par exemple, si elle faisait 5 masses solaires, sa durée de vie n'est que de 200 Ma d'après la formule. (A. Acker cite Véga : 3 masses solaires et 200 Ma, ah...)

Le plus court serait le mieux. Le grand atlas de l'astronomie donne l'exemple d'une étoile de 5 masses solaires (la fin de vie est plus compliquée que pour le Soleil, mais ça finit par une naine blanche) mais on peut visiblement aller jusqu'à 8 masses solaires, ce qui donne une durée de vie de 60 Ma. Bref : disons 100 Ma, pas plus, pour être sûr que les planètes étaient encore au stade du début de leur formation, qu'il y avait juste un disque protoplanétaire. L'atmosphère s'est donc formée après.

Au fait, est-ce que l'expulsion de gaz ne risque pas de "balayer" tout le disque protoplanétaire ? Dans ce cas ce serait pire : on n'aurait même plus de planète ! Argh...

Finalement, il faut espérer qu'une géante rouge qui expulse son gaz ne souffle pas toute l'atmsophère d'une planète morte. On pourrait imaginer que l'atmosphère était très épaisse, genre Vénus, et qu'il en resté un petit peu, genre la Terre ? Je ne sais pas...

3) Accélération de l'apparition de la vie

3.1 - Comment accélérer l'apparition de cellules différenciées et de la reproduction sexuée ?

Je ne sais pas. Si c'était apparu par hasard, il suffit de dire que ça n'a pas mis 2 Ga mais 1 Ga par exemple, ou peut-être moins ?

3.2 - Comment accélérer l'apparition de l'oxygène dans l'atmosphère ?

Il me semble que si l'oxygène est devenu peu à peu abondant entre 2,0 Ga et 0,5 Ga, c'est grâce à la présence d'organismes végétaux marins, genre plancton (appelons-ça du plancton, même si ce n'en est pas, c'est pour aller plus vite). Ça a pris 1,5 Ga, ce n'est pas rien. Pour accélérer ça, j'imagine qu'il faut une grande abondance de plancton. Si jamais le plancton se trouve principalement dans les mers peu profondes et non dans les grands fonds (c'est le cas de beaucoup d'organismes marins, mais est-ce le cas des organismes d'autrefois ? - mais il me semble que l'énergie solaire est plus facile à capter à faible profondeur), il faudra avoir une très grande étendue d'eau peu profondes.

C'est possible avec le scénario suivant :

- Tous les continents sont rassemblés en une Pangée, après une suite de collisions ayant formé des chaînes de montagnes à présent complètement érodées.

- Ce méga-continent est entouré de zones de subduction.

- Il commence à se fragmenter. Cela forme des mers intérieures (genre mer Rouge, en plus large éventuellement).

- L'activité tectonique globale se ralentit : les points chauds refroidissent puis disparaissent, les dorsales océaniques cessent d'être actives, notamment celles qui commençaient à découper la Pangée. Du coup la fragmentation s'interrompt. (Sur Terre, on a déjà vu des dorsales devenir inactives, mais parce qu'une autre a pris leur place : la séparation Canada-Groënland a cessé quand s'est ouverte la séparation Groënland-Norvège, l'ouverture du golfe de Suez a cessé quand s'est ouvert le golfe d'Aqaba. Est-ce possible que les dorsales s'éteignent toutes ?)

- Comme tout ça doit prendre plusieurs centaines de Ma, disons que la fragmentation reprend, des bouts de continents s'éloignent, puis elle s'interrompt, les bouts de continents se rapprochent un peu... pui s'éloignent à nouveau. Bref, la tectonique des plaques fonctionne, mais en pointillés (est-ce possible ? disons que c'est moins pire qu'une tectonique des plaques qui s'arrêtent complètement...)

- Nous avons donc un continent étendu mais aplani (érosion) entouré de mers intérieures peu profondes car remplies de sédiments (de même que le golfe de Baffin est moins profond que la mer de Norvège, que le golfe de Suez est largement moins profond que le golfe d'Aqaba), le tout entouré de zones de subduction, lesquelles sont distensives (car l'océan est refroidi puisque les dorsales océaniques sont loins et inactives), d'où formation de mers marginales séparant les arcs insulaires du continent (comme la mer du Japon).

- Le méga-continent étant centré sur l'équateur, une bonne partie des ces mers sont donc en position subtropicale. De plus, les courants océaniques peuvent circuler dans le sens méridien et adoucir les hautes latitudes, ce qui donne un climat global chaud.

- Conséquence : la croûte continentale est légèrement immergée partout, les mers intérieures et les mers marginales sont peu profondes (remplies de sédiments puisqu'elles ne s'ouvrent plus).

Si la croûte continentale est suffisamment étendue (plus que sur Terre par exemple) on obtient une immense mer peu profonde en climat relativement chaud. Tout ce qu'il faut pour que le plancton pullule. (Sur Terre, il y a eu des périodes où une bonne partie de la croûte continentale était immergée, mais jamais toutes.)

(En fait je ne suis pas sûr qu'un climat chaud favorise l'abondance de micro-organismes végétaux de ce type, mais ça me semble assez logique puisque la végétation a toujours apprécié la chaleur.)

Remarque intéressante : sur la Terre, la croûte continentale s'étend de plus en plus. Au début, il y a juste des cratons. Puis ils s'agrandissent par la périphérie, par exemple lorsqu'ils s'entourent d'arcs volcaniques (subduction), ou lors de collisions entre cratons (les sédiments marins sont piégés entre les deux cratons, se plissent, puis forment une suture qui devient continentale). Sur Terre, les continents ont augmenté en superficie assez régulièrement au début, puis l'augmentation a ralenti peu à peu. Il me semble qu'en extrapolant, on peut imaginer qu'une planète similaire à la Terre aura eu le temps, en 10 ou 20 Ga, d'avoir une croûte continentale plus étendue que sur Terre. Même si on suppose que cette planète a une activité tectonique moindre. Bref, il y a de bonnes raisons d'imaginer que l'ensemble de la croûte continentale représente plus de la moitié de la surface de la planète, d'où une étendue de mers peu profondes largement plus grande que sur la Terre primitive.

(Reste à confirmer le fait que l'oxygène vienne de micro-organismes marins en eaux peu profondes.)

Attention : après l'explosion cambrienne, il faudra remettre en route la tectonique des plaques...

3.3 - Comment accélérer l'apparition de l'homme ?

Ça y est, on a notre explosion cambrienne. Normalement, il faut attendre encore 560 Ma avant l'apparition de l'homme. Qu'est-ce qui a ralenti cette apparition ?

- L'extinction de la fin du Permien (245 Ma) a fait disparaître une bonne partie des reptiles mammaliens, ancêtres des mammifères. Elle a eu lieu probablement en raison d'un appauvrissement en oxygène des eaux peu profondes, qui de plus s'étaient réduites à peau de chagrin suite au regroupement de tous les continents en une Pangée (ce qui a abaissé les talus continentaux, ou le contraire, je ne sais plus). Dans mon scénario ça n'arrivera pas si on suppose que l'activité tectonique a repris et que la Pangée s'est fragmentée en plusieurs continents peu avant l'explosion cambrienne.

- Entre 245 et 65 Ma, c'est-à-dire durant 180 Ma, les mammifères sont restés dans l'ombre des dinosaures et ont peu évolué. Donc supprimons les dinosaures. Comment faire ? J'ai un scénario, voir plus loin.

Notons quand même que cette période est relativement courte (560 Ma) ; c'est surtout les périodes précédentes qu'il faut accélérer (apparition de l'oxygène, tout ça).

Scénario :

- Le méga-continent initial était en situation subtropicale. Mais la tectonique des plaques s'est remise en marche juste avant l'explosion cambrienne, aussi des continents se séparent et certains finissent même par atteindre les latitudes polaires, de sorte que le climat se refoidit. Un de ces méga-continents de haute latitude en rencontre un autre : collision, rehaussement du socle ==> les mers intérieures se ferment peu à peu. Les poissons osseux transforment leurs nageoires en membres et deviennent des amphibiens (comme sur Terre).

- Mais tout ça se fait à haute latitude, et sur une planète qui se refroidit progressivement car certains continents sont maintenant en position polaire, ==> présence d'une calotte glaciaire + impossibilité pour les courants tropicaux de circuler à haute latitude et d'en adoucir les eaux. Bref, la planète s'est refroidie et très vite, certains amphibiens colonisent de nouvelles niches écologiques en développant une fourrure (j'aime imaginer des grenouilles à fourrure !)

- Ainsi, les mammifères apparaissent plus vite, ne s'éteignent pas, et ont déjà de la fourrure. Le sang chaud étant un atout considérable, il apparaît vite également.

- Le climat n'est pas assez chaud pour que les reptiles (qui ont le sang froid) évoluent, ils se contentent de former des espèces isolées dans les régions équatoriales et ne deviennent jamais des dinosaures. Cette fois, ce sont les reptiles qui vivent dans l'ombre des mammifères.

- Du coup, ça pose un problème pour faire apparaître les oiseaux, qui descendent d'une branche de dinosaures... Ah, j'ai trouvé : le continent central est resté en position équatoriale, sur ce continent se développent des animaux à sang froid, peut-être même des dinosaures. Mais comme les continents sont séparés (chez nous, tous les continents étaient reliés à l'époque des dinosaures) l'évolution prend un tout autre chemin sur cet unique continent chaud : reptiles, dinosaures, oiseaux. Les oiseaux peuvent aller coloniser les autres continents et s'y adaptent en devant des animaux à sang chaud.

[Pour imaginer la géographie : au début il y avait un méga-continent allongé est-ouest, qui formait 2/3 de la superficie de la planète - c'était peut-être un anneau fermé. Mais il s'est fragmenté : des morceaux ont dérivé vers le nord, d'autres vers le sud. Le résidu central est resté presque entièrement immergé, la petite zone émergée formant un petit continent subtropical. Les autres continents ont migré vers les zones tempérées ou polaires. Au nord (ou au sud, ou les deux), plusieurs continents sont entrés en collision et forment un grand continent (genre Asie) centré sur le pôle, d'où apparition de glaciations et refroidissement du climat, ce qui favorisera la venue des animaux à sang chaud). Plus tard, le grand continent polaire pourra à nouveau se fragmenter (les méga-continents ont une tendance naturelle à se fragmenter car ils accumulent sous eux de la chaleur, un peu comme un couvercle de marmite) et les morceaux iront forcément vers le sud et entreront en collision avec le continent central, collision qui provoquera une élévation de ce dernier, d'où un climat radicalement différent. Tout ça prend quand même du temps...]

Important : il faut des changements d'environnement pour que les espèces évoluent (sinon elles se stabilisent), donc des changements climatiques et géologiques. Donc :

- tectonique des plaques redevenue active ;

- isoler des continents (une espèce isolée évolue plus vite).

Sur Terre, les continents ont toujours été reliés depuis l'ère primaire (Pangée puis Gondwana, et aujourd'hui tous sont reliés lors des glaciations, sauf l'Antarctique et l'Australie depuis peu). Sur une planète où les continents sont isolés, on peut imaginer que les dinosaures apparaissent sur un continent chaud et les mammifères à sang chaud sur un continent plus froid. Évidemment, si jamais ces continents viennent à se rencontrer, il va y avoir du dégat car les niches écologiques vont fusionner. Ça peut provoquer l'extinction des dinosaures... ou des mammifères, je ne sais pas...

4) Un scénario possible

4.1 - Si le gaz expulsé par une géante rouge ne détruit pas complètement l'atmosphère d'une planète :

Un couple serré de deux petites étoiles se forme. La grosse (jaune-orange) fait un peu moins d'une masse solaire et la petite (orange) fait 0,5 à 0,6 fois la masse solaire - juste ce qu'il faut pour finir un jour par le stade de géante rouge. Elles sont relativement riches en éléments lourds (étoiles de 2è génération), d'où la présence d'un disque protoplanétaire qui finit par former quelques planètes. La plus lointaine des telluriques orbite à 5 UA de là, peut-être (à calculer).

Les milliards d'années passent, et la grosse étoile finit par devenir géante rouge, puis naine blanche. Comme ce n'était pas une étoile trop grosse, l'expulsion du gaz s'est faite lentement (moins l'étoile est massive, plus les phénomènes sont lents), aussi le flux était plutôt faible (moins de masse à expulser en plus de temps ==> ça dégaze doucement). L'atmosphère (hydrogène + produits du volcanisme) de notre planète a été en partie soufflée par cette expulsion de gaz, mais il en reste suffisamment.

Peut-être que l'hydrogène a été balayée, car plus léger ? Ça ne me paraît pas emballant : il resterait les produits du volcanisme, souffre, ammoniac, ce genre de chose... En tout cas, notre planète risque de ne plus ressembler à la Terre primitive.

4.2 - Si le gaz expulsé par une grosse géante rouge ne balaie pas un disque protoplanétaire :

Un couple serré se constitue : une grosse étoile blanche (8 masses solaires - disons plutôt : une masse suffisante pour qu'elle meurt alors que les planètes ne sont pas encore formées) et une petite étoile orange (0,5 ou 0,6 masse solaire). Ces deux étoiles sont riches en éléments lourds et sont entourées d'un disque protoplanétaire.

La grosse étoile meurt en 100 ou 200 Ma. Elle forme une géante rouge instable (passant par le stade de céphéide) et expulse une grande partie de sa matière (plus de masse à expulser en peu de temps ==> ça dégaze à fond). La matière expulsée est suffisamment importante pour que le résidu n'explose pas en supernova : il devient juste une naine blanche. Le disque protoplanétaire a été perturbé par ces expulsions de matière, et sans doute enrichi en éléments lourds. S'il n'a pas été balayé (mais j'ai peur que si), il finit par se former une planète à distance respectable du couple naine blanche + naine orange. Cette planète froide, morte, est suffisamment massive pour qu'une atmosphère (principalement d'hydrogène) se soit formée.

Je préfère ce scénatio car à présent la planète ressemble à la Terre primitive. Donc prions pour qu'une grosse géante rouge ne balaie pas un disque protoplanétaire !

4.3 - La suite du scénario :

Durant des milliards d'années, une planète rocheuse morte, entourée d'une atmosphère primitive, tourne autour d'un couple naine blanche + naine orange. Des cratons se sont formés, puis agrandis, devenant des continents. Une tectonique des plaques, initiée par des points chauds, fait dériver les continents. Parfois les points chauds s'éteignent, puis se rallument (il va falloir trouver un mécanisme pour obtenir une telle chose !) De façon générale le volcanisme est moins intense que sur Terre (car les volcans modifient l'atmosphère, or cette planète va vivre des Ga à ce stade, mieux vaut ne pas trop enrichir de souffre et de je ne sais quoi son atmosphère...)

La petite étoile orange a fini de brûler son hydrogène. Il s'est écoulé 30 ou 40 Ga depuis sa formation. Alors elle gonfle lentement. En plusieurs Ga, elle finit par atteindre le stade de géante rouge, où elle se stabilise ("branche horizontale"). Elle y restera 3 ou 4 Ga.

La petite planète morte s'est réchauffée, de sorte qu'une forme de vie primitive apparaît. Un peu moins de 2 Ga plus tard, les cellules se sont diversifiées (pro- et eucaryotes), la reproductin sexuée est apparue, et les échanges génétiques permettent une évolution rapide.

La planète est alors contituée aux 2/3 de mers peu profondes, dues au fait qu'une vaste Pangée entièrement érodée et immergée s'était constituée et ne parvient pas à se fragmenter (la fragmentation débute puis s'interrompt, les continents marginaux s'approchent puis s'éloignent, mais jamais définitivement, d'où la formation de mers intérieures). Tout cela favorise une intense vie végétale sous-marine, d'où par photosynthèse une intense production d'oxygène. Le gaz carbonique, très abondant à cause du volcanisme (il me semble que le volcanisme fait apparaître du gaz carbonique - à confirmer - donc 30 Ga de volcanisme ont dû créer une épaisse couche de ce gaz...), va servir de nourriture à ces organismes.

Bien sûr, la disparition progressive du gaz carbonique (remplacé par l'oxygène - l'azote, je ne sais pas d'où il vient) diminue l'effet de serre qui réchauffait la planète, mais en contrepartie la géante rouge avait continué à s'agrandir, ceci compense cela (le stade la branche horizontale ne commence que lorsque la planète a une atmosphère avec oxygène).

Finalement, un petit peu plus de 2 Ga après l'apparition de la vie, l'oxygène a atteint une proportion suffisante pour enrichir l'eau des mers subtropicales, ce qui provoque une explosion du même type que celle du Cambrien.

À cette époque, les continents avaient commencé à s'éloigner les uns des autres. Le climat reste chaud et les mes intérieures restent étendues encore quelques centaines de Ma, ce qui permet la prolifération de poissons, mais la dérive des continents modifie la géographie de la planète : plusieurs d'entre eux se soudent en un méga-continent polaire, tandis qu'un autre continent reste en position équatoriale. Le climat se refroidit, des glaciations ont lieux.

Les premiers amphibiens apparaissent suite à la fermeture progressive des mers intérieures. Puis les reptiles et les reptiles mammaliens. Ces derniers s'adpatent au froid en s'entourant de fourrures et en inventant le sang chaud. Les reptiles conquièrent le continent équtorial, des dinosaures apparaissent et règnent là (peut-être s'éteindront-ils, peu importe), d'où l'apparition d'oiseaux. Sur le méga-continent tempéré/polaire, les mammifères évoluent relativement vite car le climat est instable. Ainsi, parallèlement aux dinosaures de l'équateur, la planète abrite des mammifères, et bientôt des primates, puis des hommes. (Les oiseaux peuvent faire la jonction.) Il s'est écoulé 300 Ma depuis l'explosion "cambrienne".

Voilà un scénario qui fait 2,5 Ga à tout casser. Notre géante rouge est donc toujours là.

Mais il faut confirmer les hypothèses que j'ai faites. Ce qui me fait le plus peur, c'est l'autre géante rouge... Bref, il y a pas mal de pages à lire avec Google ou Wikipédia !

--------------

Remarque supplémentaire : sur Terre, l'homme est apparu dans un milileu de savane, parce que la forêt équatoriale a disparu en Afrique de l'Est uite à l'apparition du Grand rift africain. Et ici ? Sur une planète où les primates sont apparus sur un continent tempéré, je propose ce scénario :

- Les primates sont adaptés à la vie arboricole dans une forêt tempérée (feuillus ou conifères selon les espèces).

- Mais le climat se refroidit quelque part, peut-être par apparition d'une glaciation (ça peut arriver tant qu'on a des continents en position polaire), peut-être par apparition d'un rift est-ouest qui a isolé la région au nord du rift de toute influence océanique venue du sud. La forêt disparaît et laisse place à une toundra. Les primates qui survivent se sont adaptés : position debout, morphologie adaptée au froid (ça se fait très vite et avec n'importe quelle espèce, la preuve sur Terre : mammouths, rhinocéros laineux, hommes de Néandertal, etc.)

- Ou alors le climat se continentalise, la forêt disparaît et laisse place à la prairie (comme en Amérique du Nord) ou à la steppe (comme en Asie centrale). Là encore, des primates s'adaptent en devenant bipèdes.

On pourrait imaginer que les dinosaures n'ont pas disparu sur le continent équatoriale, malgré les inévitables contacts entre continents. Peut-être que les mammfières ne parviennent pas à les déloger de leurs niches écologiques : c'est vraisemblable puisque, sur Terre, ils ont dû attendre 180 Ma que les dinosaures disparaissent pour prendre leur place. Il faut imaginer aussi que les dinosaures n'ont pas envahi les niches écologiques des mammifères : pas de problème si les dinosaures restent à sang froid.

Bref, on a là un monde très exotique...

- Les continents représentent 2/3 de la superficie totale (mais une grande partie peut être immergée, ça donne de vastes mers peu profondes, d'où une vie sous-marins très diversifiée - on imagine le nombre d'espèces de requins...)

- Les mammifères règnent sur les milieux tempérés, les reptiles et les dinosaures sur les milieux tropicaux (s'il n'y a pas de dinosaure dans l'histoire, les faire disparaître par collision avec une comète).

- L'homme est né dans la prairie - ou dans la toundra.

- L'univers est vieux de 40 ou 50 Ga, il y a donc peu de galaxies visibles dans le ciel. Peu de nébuleuses aussi : le gaz des galaxies a été transformé en étoiles depuis longtemps. Dans le ciel, on ne voit pas d'étoiles bleues ou blanches (pas de Rigel, pas de Véga...) et les étoiles brillantes sont soit des géantes rouges, soit des étoiles naines proches. Globalement, les étoiles sont sensiblement moins brillantes, le ciel nocturne est plus pauvre. Mais rien n'empêche l'astronomie de se développer (disons que l'étude de la formation des étoiles risque quand même d'être difficile...)

Dédé de St Fé · 4 novembre 2008

Ca laisse beaucoup d'incertitudes, mais bravo pour cette longue analise, il faudra quand même que je cogite tout ça un matin à tête bien reposée :rolleyes:

'Bruno · 4 novembre 2008

Ca laisse beaucoup d'incertitudes

En fait, si on réfléchit bien aux petits détails, on s'aperçoit que la vie dans l'univers est impossible...

josse · 4 novembre 2008

En fait' date=' si on réfléchit bien aux petits détails, on s'aperçoit que la vie dans l'univers est impossible... [/quote']

Bonsoir à tous,quelle belle discution,agreable à lire et je suis tout à fait d'accord avec Astrayel quand il dit qu'un livre se doit de se rapprocher de la réalité.Quand à l'impossibilité de vie dans l'univers ça ressemble à ce que l'on disait des fonds sous marins il y a quelques décennies . Josse

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