Que se passerait-il si une super-Terre apparaissait dans le système solaire ?

Une nouvelle étude explore l’impact qu’aurait eu l’apparition d’une planète massive entre Mars et Jupiter.

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© Daniel Cid / Pexels 𝕏

Qu’est-ce qu’une super-Terre ? C’est une exoplanète, c’est-à-dire une planète située en dehors de notre système solaire, dont la masse est supérieure à celle de la Terre, mais inférieure à celle d’une géante gazeuse comme Neptune. Des scientifiques du Florida Institute of Technology ont simulé les conséquences profondes qu’engendrerait l’apparition d’une telle planète entre Mars et Jupiter.

Leurs travaux ont été publiés dans l’édition du mois de janvier de la revue Icarus, et nous montrent parfaitement comment ce corps céleste théorique bouleverserait complètement notre système solaire. Jusqu’à rendre notre belle planète complètement inhabitable sous certaines conditions.

Une perturbation de l’équilibre orbital

L’apparition d’une super-Terre dans la région actuellement occupée par la ceinture d’astéroïdes provoquerait des perturbations gravitationnelles dont l’ampleur dépendrait directement de sa masse. Les simulations numériques, menées sur une période de deux millions d’années, ont révélé deux scénarios distincts aux conséquences radicalement différentes pour notre système solaire.

Dans le premier cas, avec une planète de masse modérée – une à deux fois celle de la Terre – les perturbations demeureraient gérables. Notre planète connaîtrait des modifications de son obliquité (l’angle que fait son axe de rotation avec une ligne perpendiculaire à son plan orbital), entraînant des variations saisonnières plus prononcées. Les hivers deviendraient plus rigoureux et les étés plus chauds, sans pour autant compromettre les conditions fondamentales nécessaires au maintien de la vie. L’orbite terrestre conserverait une stabilité relative, permettant la préservation des cycles climatiques essentiels.

Le second scénario, impliquant une super-Terre de masse dix fois supérieure à notre planète, est bien plus chaotique. L’orbite terrestre subirait une déstabilisation majeure en l’espace d’un à deux millions d’années. Notre planète serait progressivement repoussée de sa position actuelle, risquant de s’éloigner de la zone habitable où l’eau peut exister à l’état liquide. Mars verrait son axe de rotation subir des variations drastiques, bouleversant complètement sa dynamique climatique. Vénus n’échapperait pas à ces perturbations, son orbite devenant plus elliptique, ce qui intensifierait ses extrêmes thermiques déjà considérables.

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Comment une super-terre pourrait rendre la Terre inhabitable

Les effets d’une telle perturbation seraient cataclysmiques et n’auraient rien à envier à la présence d’une deuxième lune, comme nous l’avions abordé au mois d’octobre. La déstabilisation des orbites entraînerait des changements profonds dans les cycles climatiques terrestres. Les variations de distance entre la Terre et le Soleil deviendraient plus importantes, créant des fluctuations thermiques extrêmes.

La modification de l’obliquité terrestre amplifierait ces effets, perturbant gravement les saisons et les cycles jour-nuit avec des conséquences directes sur les écosystèmes. Extinctions massives, montée des océans, événements météorologiques extrêmes ; en bref, une véritable apocalypse.

La présence d’une super-terre aussi massive que celle imaginée dans le deuxième scénario perturberait également la ceinture d’astéroïdes, modifiant potentiellement la fréquence des impacts météoritiques sur les planètes internes. Cette reconfiguration pourrait exposer la Terre à un bombardement soutenu d’objets célestes, ajoutant un facteur de risque supplémentaire pour la stabilité de la biosphère.

Une réorganisation complète du système solaire

En dehors de ces conséquences localisées, les interactions gravitationnelles qui régissent actuellement notre système solaire seraient aussi complètement chamboulées. Notre compréhension actuelle de ces interactions repose sur l’existence de résonances orbitales, des configurations où les périodes de révolution des planètes présentent des rapports numériques simples. Par exemple, Neptune effectue exactement trois orbites pendant que Pluton en accomplit deux, créant une chorégraphie céleste stable, maintenue depuis des millions d’années.

La masse considérable de cette super-Terre agirait comme un nouveau centre de gravité intermédiaire, modifiant les vitesses orbitales des planètes environnantes. Les planètes telluriques, plus légères et plus proches, subiraient les perturbations les plus importantes. Vénus, la Terre et Mars verraient leurs orbites déformées par cette nouvelle force gravitationnelle, entraînant de gigantesques variations de leur distance au Soleil et de leur période de révolution.

Les géantes gazeuses, malgré leur éloignement et leur masse imposante, n’échapperaient pas au phénomène. Jupiter, principale force gravitationnelle après le Soleil, verrait son influence sur la ceinture d’astéroïdes partagée avec la nouvelle venue, créant des zones de perturbation anarchiques. Saturne, Uranus et Neptune connaîtraient des modifications moins visibles de leurs orbites, suffisantes néanmoins pour altérer progressivement leurs interactions avec les autres corps du système solaire.

Bien heureusement, tout cela n’est que théorique, et nous n’assisterons jamais à la survenue d’une super-Terre dans notre voisinage céleste. Pourquoi ? Car notre système solaire, vieux de 4,6 milliards d’années et a eu le temps de se stabiliser et les événements cosmiques tels que l’arrivée d’une super-Terre sont considérés comme extrêmement rares à l’échelle de la vie d’une étoile. Aucune raison de s’alarmer, mais cette simulation reste néanmoins intéressante pour tâter les limites de notre compréhension de l’Univers.

• L’arrivée d’une super-Terre massive entre Mars et Jupiter aurait profondément bouleversé les orbites des planètes internes, rendant la Terre potentiellement invivable.
• Les perturbations gravitationnelles auraient engendré des changements climatiques extrêmes, des saisons chaotiques et un accroissement d’impacts d’astéroïdes.
• Heureusement, notre système solaire est stable depuis des milliards d’années, et un tel scénario reste purement hypothétique.

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