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Dans 5 milliards d'années environ, lorsque le
Soleil aura brûlé ses réserves d'hydrogène, la Terre sera dévorée par la Géante
Rouge que l'astre de vie sera devenu.
Au
début ...
Pendant les premiers 4,5 milliards d'années,
l'Astre a transformé sans faille ses réserves d'hydrogène en hélium, son
rayon et sa luminosité ont finalement peu changé (+10% pour le diamètre, +20%
pour la luminosité). La Terre a pu bénéficier de ce contexte favorable et développer
la vie d'une manière prodigieuse.
Maintenant...
De nos jours, nous savons que le Soleil a
consommé la moitié de ses réserves de 'carburant'. L'hélium produit se
concentre au cœur de l'étoile jusqu'à atteindre une température de 15
millions de degrés. Cette période de stabilité se poursuit toujours.
Bientôt...
Pourtant de sourdes modifications vont avoir
lieu au cœur de l'Étoile : les réserves en hydrogène s'amenuisent. Cette
perte d'énergie est compensée par la contraction du cœur qui va augmenter sa
température (et sa densité également). Dans 4,5 milliards d'années le Soleil
aura totalement épuisé ses réserves d'hydrogène.....
...au cœur mais le stock de surface sera toujours intact. A ce stade l'énergie ne vient plus du cœur mais de la coquille qui entoure le Soleil. Cette enveloppe va chercher de l'hydrogène 'frais' de plus en plus loin dans le manteau de l'Étoile (zone de surface d'hydrogène en combustion). L'Astre devient véritablement dangereux : la luminosité augmente pendant que la contraction du noyau s'accélère...
...la combustion d'hydrogène ne se produit plus au cœur, la luminosité est multipliée par un facteur 2,2. En s'écartant, la coquille s'amincit, et provoque une expansion du manteau....
...
sur Terre, tous les océans se mettent à bouillir, le climat est similaire au
climat de Vénus...
Puisque le manteau se dilate, il commence à
refroidir : l'énergie nécessaire à son expansion est puisée pour moitié sur
l'énergie thermique du manteau lui même et pour moitié dans la combustion de
l'hydrogène dans la coquille...
... les 600 millions d'années qui suivent voient décroître la luminosité et la température du manteau... un moment de répit en quelque sorte...
...puis
l'expansion reprend, la nature accouche d'un monstre : un Astre 2300 fois plus
lumineux que le Soleil tel qu'on le connaît aujourd'hui et 5 millions de fois
plus volumineux ... Pourquoi ?
Au cœur du Soleil, la pression se fait si
intense que la pression est assurée par les électrons et non plus par le gaz :
plus la densité est importante, plus les électrons seront proches les uns des
autres et plus ils subiront l'influence de leurs voisins, la matière devient dégénérée...
La température atteint les 100 millions de degrés, une nouvelle réaction
nucléaire survient : l'hélium (souvenez vous, résultat de la combustion de
l'hydrogène) s'allume...
... 3 noyaux d'hélium fusionnent et produisent un atome de carbone ... qui lui-même fusionne avec 1 atome d'hélium et donne 1 atome d'oxygène .... cette réaction est très rapide, simultanément tout l'hélium du cœur entre dans la danse : une gigantesque déflagration transmise jusque dans le manteau ....
... le Soleil met 1 million d'années à s'en remettre et à se stabiliser à nouveau ... la forte température dilate le noyau qui se met donc à refroidir ... un nouveau répit mais le Soleil est devenu 1000 fois plus gros ... et brûle toujours l'hydrogène contenu dans la coquille alors que l'hélium au cœur commence à s'épuiser (on ne trouve plus au cœur que du carbone et de l'oxygène) ...
... alors les réserves d'hélium dans la coquille sont sollicitées ... l'Étoile se dilate à nouveau et la luminosité recommence à augmenter mais cette dilatation fait chuter la température de la coquille : les conditions ne sont plus réunies pour la combustion de l'hélium .... le noyau (devenu carbone+oxygène) se contracte et s'échauffe rapidement, la température augmente encore au cœur et une nouvelle période d'instabilité survient ... le noyau dégénère à nouveau, la coquille d'hélium se rétracte, les réactions nucléaires s'emballent ....
... le Soleil grossit à nouveau (plus de 200 fois le rayon actuel) .... et perd sa matière sous forme de vent jusqu'à ce que son enveloppe ait complètement disparue : le noyau est mis à nu... le Soleil devient un petit astre de 40 000 km de diamètre, une naine blanche.
Nébuleuse planétaire Hélix. Image de ce que sera le Soleil. Nous voyons la masse de gaz éjectée (nova), au centre la naine blanche est bien visible. |
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