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« Avenir de la Terre » : différence entre les versions

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== Évolution solaire ==
== Évolution solaire ==
La production d'énergie par le Soleil est basée sur la [[fusion thermonucléaire]] de l'[[hydrogène]] en [[hélium]]. Cette fusion se déroule dans le [[noyau solaire]], utilisant la [[chaîne proton-proton]]. Étant donné qu'il n'y a pas de convection dans le noyau, l'[[hélium]] formé s'accumule dans cette région sans être distribué dans l'ensemble du Soleil. La température est également trop faible pour provoquer la fusion nucléaire de l'hélium par [[réaction triple alpha]], ces [[atome]]s ne participent donc pas à la production d'énergie nécessaire au maintien de l'[[équilibre hydrostatique]] du Soleil.
La production d'énergie par le Soleil est basée sur la [[fusion thermonucléaire]] de l'[[hydrogène]] en [[hélium]]. Cette fusion se déroule dans le [[noyau solaire]], utilisant la [[chaîne proton-proton]]. Étant donné qu'il n'y a pas de convection dans le noyau, l'[[hélium]] formé s'accumule dans cette région sans être distribué dans l'ensemble du Soleil. La température est également trop faible pour provoquer la fusion nucléaire de l'hélium par [[réaction triple alpha]], ces [[atome]]s ne participent donc pas à la production d'énergie nécessaire au maintien de l'[[équilibre hydrostatique]] du Soleil
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== Notes et références ==
== Notes et références ==

Version du 31 mars 2016 à 21:31

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Illustration de la Terre brûlée se trouvant sur la droite du Soleil au stade de géante rouge.
Illustration montrant la Terre après que le Soleil se soit transformé en géante rouge, scénario devant se dérouler dans sept milliards d'années[1].

L'avenir biologique et géologique de la Terre peut être extrapolé à partir de plusieurs facteurs, incluant la chimie de la surface de la Terre, la vitesse de refroidissement de l'intérieur de la Terre, les interactions gravitationnelles avec les autres objets du Système solaire et une augmentation constante de la luminosité solaire. Un facteur d'incertitude dans cette extrapolation est l'influence des technologies introduites par les êtres humains comme la géo-ingénierie[2], qui peuvent causer des changements significatifs sur la planète[3],[4]. Actuellement, l'extinction de l'Holocène[5] est provoquée par la technologie[6] et ses effets peuvent durer cinq millions d'années[7]. À son tour, la technologie peut provoquer l'extinction de l'humanité, laissant la Terre revenir graduellement à un rythme d'évolution plus lent résultant uniquement de processus naturels à long-terme [8],[9].

Au cours d'intervalles de plusieurs millions d'années, des événements célestes aléatoires présentent un risque global pour la biosphère, pouvant aboutir à des extinctions massives. Ceci inclut les impacts provoqués par des comètes et des astéroïdes avec des diamètres de 5 à 10 km ou plus et les supernovae proche de la Terre. D'autres événements géologiques à grandes échelles sont plus facilement prédictibles. Si les effets du réchauffement climatique sur le long-terme ne sont pas pris en compte, les paramètres de Milanković prédisent que la planète continuera à subir des périodes glaciaires au moins jusqu'à la fin des glaciations quaternaires. Ces périodes sont issues de l'excentricité, l'obliquité et la précession de l'orbite terrestre[10]. En tant que partie du cycle de Wilson, les plaques tectoniques formeront probablement un supercontinent dans 250 à 350 millions d'années. Également, dans 1,5 à 4,5 milliards années, l'inclinaison axiale de la Terre devrait subir des variations chaotiques avec des changements d'obliquité supérieurs à 90°.

Durant les quatre prochains milliards d'années, la luminosité du Soleil augmentera constamment, augmentant l'irradiation solaire de la Terre. Le taux d'érosion des silicates sera alors plus élevé, induisant une diminution de la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Dans environ 600 millions d'années, le niveau de dioxyde de carbone sera inférieure à celui nécessaire pour maintenir la fixation du carbone en C3 par photosynthèse, utilisée par les arbres. Certaines plantes utilisant la fixation du carbone en C4 peuvent survivre à des concentrations en dioxyde de carbone aussi faibles que 10 ppm. Cependant, la tendance à long-terme pour la vie végétale est de s'éteindre entièrement. L'extinction des plantes précédera celle de presque toute la vie animale puisque les plantes sont à la base de la chaîne alimentaire sur Terre[11].

Dans environ 1,1 milliards d'années, la luminosité solaire sera 10 % plus intense qu'actuellement, poussant l'atmosphère à devenir une "serre humide" à cause de l'évaporation des océans. Une des conséquences probables est la fin de la tectonique des plaques et avec elle celle du cycle du carbone[12]. À la suite de cet événement, l'effet dynamo de la planète devrait disparaître, causant la désagrégation de la magnétosphère terrestre et conduisant à une accélération de la perte des substances volatiles de l'atmosphère. Dans quatre milliards d'années depuis le présent, l'augmentation des températures de la surface terrestre provoquera un emballement de l'effet de serre. À partir ce moment, la plupart si ce n'est toute la vie en surface s'éteindra[13],[14]. Le destin le plus probable pour la planète consiste en son absorption par le Soleil dans environ 7,5 milliards d'années, après que l'étoile soit entrée dans la phase de géante rouge et que son rayon ait dépassé l'orbite terrestre actuelle.

Influence de l'être humain

Articles détaillés : Biologie de la conservation et Réchauffement climatique.

Les êtres humains jouent un rôle clé sur la biosphère, avec une population mondiale importante dominant beaucoup d'écosystèmes terrestres[3]. Les humains sont à l'origine d'une extinction massive étendue et continue d'autres espèces durant l'époque géologique actuelle, connue sous le nom d'extinction de l'Holocène. La disparition d'espèces à grande échelle causée par l'influence humaine depuis les années 1950 est appelée crise biologique[6]. Au rythme actuel, 30 % des espèces ont un risque d'extinction dans les cent prochaines années[15]. L'extinction de l'Holocène est le résultat de perturbations écologiques, la distribution généralisée d'espèces invasives, la chasse et les changements climatiques[16],[17]. De nos jours, les activités humaines ont eu un impact significatif sur la surface de la planète. Plus d'un tiers de la surface terrestre a été modifiée par les activités humaines et les hommes utilisent environ 20 % de la productivité primaire mondiale[4]. La concentration en dioxyde de carbone de l'atmosphère a augmenté de près de 30 % depuis le début de la révolution industrielle[3].

Les conséquences d'une crise biologique persistante ont été prédites pour s'étendre sur au moins cinq millions d'années[7]. Elles pourraient se traduire par un déclin de la biodiversité et une homogénéisation des biotes, accompagnés par une prolifération d'espèces opportunistes comme les parasites et les mauvaises herbes. De nouvelles espèces peuvent également émerger ; en particulier les taxons qui prolifèrent dans les écosystèmes dominés par les humains peuvent rapidement évoluer en de nombreuses nouvelles espèces. Les microbes sont susceptibles de bénéficier de l'augmentation des niches environnementales riches en éléments nutritifs. Aucune nouvelle espèce de grand Vertebrata actuel est susceptible d'apparaître et les chaînes alimentaires seront probablement raccourcies[5],[18].

Il existe plusieurs scénarios concernant les risques connus qui peuvent avoir un impact global (en) sur la planète. Du point de vue de l'humanité, ils peuvent entraîner son extinction. Les risques que l'humanité fait courir à elle-même inclus le changement climatique, le mauvais usage de la nanotechnologie, un holocauste nucléaire, une maladie issue du génie génétique ou une catastrophe provoquée par une expérience de physique. De même, de nombreux événements naturels peuvent provoquer une apocalypse, incluant une maladie hautement virulente, un impact d'une comète ou d'un astéroïde et l'épuisement des ressources (en). Il y a également la possibilité de l'infestation par une vie extraterrestre[19]. Les chances réelles pour ces scénarios de se réaliser sont difficilement prédictibles, si ce n'est pas impossible[8],[9].

Si l'espèce humaine devait s'éteindre, alors les différentes structures assemblées par l'humanité commenceraient à se désagréger. Les plus grandes structures ont une demi-vie estimée d'environ 1 000 ans. Les structures aux plus grandes durées de vie devraient être, entre autres, les mines à ciel ouvert, les grandes décharges, les routes majeures et les grands canaux. Certains grands monuments faits de pierres comme la nécropole de Gizeh ou les sculptures du Mont Rushmore pourraient survivre un million d'années[9].

Événements aléatoires

Photographie du Meteor Crater.
Le Meteor Crater, situé près de Flagstaff en Arizona, est la conséquence de l'impact d'un objet cosmique avec la Terre.

Le Soleil orbitant dans la Voie Lactée, des étoiles errantes peuvent s'approcher suffisamment pour avoir une influence perturbatrice sur le Système solaire[20]. Une étoile passant à proximité peut provoquer une réduction significative du périhélie du nuage d'Oort, une région sphérique de corps glacés orbitant à environ la moitié d'une année-lumière autour du Soleil[21]. Ainsi, une rencontre peut augmenter de quarante fois le nombre de comètes traversant le Système solaire interne. Les impacts de ces comètes peuvent déclencher une extinction massive sur Terre. Ces rencontres perturbatrices se produisent une fois tous les 45 millions d'années en moyenne[22]. Le temps moyen pour le Soleil d'entrer en collision avec une autre étoile dans le voisinage solaire est d'environ 3 × 1013 ans, ce qui est beaucoup plus long que l'âge estimé de la Voie Lactée, de 1–2 × 1010 ans, et peut être considéré comme un événement peu probable pendant la durée de vie de la Terre[23].

L'énergie dégagée par l'impact d'un astéroïde ou d'une comète avec un diamètre de 5-10 km est suffisante pour créer une catastrophe environnementale globale et provoquer une augmentation statistiquement significative du nombre d'extinctions d'espèces. Parmi les effets délétères résultant d'un impact majeur, le nuage de fines poussières éjecté obscurcit la planète, abaisse la température de la surface terrestre d'environ 15 °C en une semaine et stoppe le processus de photosynthèse pendant plusieurs mois. Le temps séparant deux impacts majeurs est estimé à au moins cent millions d'années. Durant les 540 derniers millions d'années, des simulations ont montré qu'un tel taux d'impacts était suffisant pour causer cinq à six extinctions massives et 20 à 30 événements de plus faible sévérité, ce qui correspond aux signalements géologiques des extinctions significatives du Phanérozoïque. De tels événements devraient continuer à se produire dans le futur[24].

Une supernova désigne l'explosion cataclysmique d'une étoile. Au sein de la Voie Lactée, une supernova se produit en moyenne une fois tous les quarante ans[25]. Au cours de l'histoire de la Terre, plusieurs événements de ce type se sont probablement produits dans une zone de cent années-lumières autour de la planète. Des explosions à l'intérieur de cette zone peuvent contaminer la planète avec des radioisotopes et éventuellement impacter la biosphère[26]. Les rayons gamma émis par une supernova réagissent avec l'azote de l'atmosphère, formant des oxydes d'azote. Ces molécules provoquent un appauvrissement de la couche d'ozone, qui protège la surface du rayonnement ultraviolet du Soleil. Une augmentation de seulement 10 à 30 % des UV-B est suffisante pour avoir un impact significatif sur la vie terrestre, notamment le phytoplancton qui forme la base de la chaîne alimentaire océanique. Une supernova se formant à une distance de 26 années-lumière réduira la densité de colonne de l'ozone de moitié. En moyenne, une supernova se produit dans une zone de 32 années-lumière tous les quelques centaines de millions d'années, entraînant un appauvrissement de la couche d'ozone pendant quelques siècles[27]. Au cours des deux prochains milliards d'années, il devrait y avoir une vingtaine de supernovas et un sursaut gamma ayant un impact significatif sur la biosphère de la planète[28].

À cause de l'effet différentiel des perturbations gravitationnelles entre les planètes, le Système solaire interne se comporte dans son ensemble de manière chaotique sur de longues périodes. Ceci n'affecte pas significativement la stabilité du Système solaire (en) sur des intervalles de quelques millions d'années ou moins, mais sur des milliards d'années les orbites des planètes deviennent imprédictibles. Des simulations informatiques de l'évolution du Système solaire pour les cinq prochains milliards d'années suggèrent qu'il y a une faible (inférieur à 1 %) probabilité qu'une collision ait lieu entre la Terre et, soit Mercure, Vénus ou Mars[29],[30]. Durant le même intervalle, les chances que la Terre soit éjectée du Système solaire par une étoile de passage sont de l'ordre d'un pour 105. Dans ce scénario, les océans gèleraient en quelques centaines de millions d'années, laissant seulement quelques poches d'eau liquide à environ 14 km sous la surface. Il y a également une faible chance que la Terre soit plutôt capturée par un système binaire stellaire de passage, permettant à la biosphère planétaire de rester intact. La probabilité que ce scénario se réalise est d'environ une probabilité sur trois millions[31].

Orbite et rotation

Les perturbations gravitationnelles des autres planètes se combinent pour modifier l'orbite de la Terre et l'orientation de son axe de rotation. Ces changements peuvent affecter le climat planétaire[10],[32],[33],[34].

Glaciation

Historiquement, il y a eu des âges glaciares cycliques durant lesquels les calottes polaires couvraient périodiquement les plus hautes latitudes des continents. Les âges glaciares peuvent apparaître à la suite de changements dans la circulation océanique et la continentalité induite par la tectonique des plaques[35]. La théorie de Milankovitch prédit que les périodes glaciaires se produisent durant les âges glaciaires en raison de facteurs astronomiques combinés à des mécanismes de rétroaction climatique. Les facteurs astronomiques primaires sont une excentricité orbitale plus grande que la normale, une faible obliquité et l'alignement du solstice d'été avec l'aphélie[10]. Chacun de ces facteurs évolue de façon cyclique. Par exemple, l'excentricité se modifie sur des cycles d'environ 100 000 à 400 000 ans avec des valeurs allant de moins de 0,01 à 0,05[36],[37]. C'est l'équivalent d'un changement du demi-petit axe de l'orbite planétaire de 99,95 % du demi-grand axe à 99,88 %, respectivement[38].

La Terre est en train de traverser l'âge glaciaire des glaciations quaternaires et est actuellement dans la période interglaciaire de l'Holocène. Cette période devrait normalement se terminer dans environ 25 000 ans[34]. Cependant, l'augmentation de la quantité de dioxyde de carbone relâchée dans l'atmosphère par les hommes retardera probablement l'apparition de la prochaine période glaciaire jusqu'à au moins 50 000-130 000 du présent. D'autre part, une période de réchauffement climatique de durée déterminée (basée sur l'hypothèse que les combustibles fossiles utilisés cesseront de l'être en 2200) impactera probablement la période glaciare seulement d'environ 5 000 ans. Ainsi, une courte période de réchauffement climatique induite par l'équivalent de quelques siècles d'émission de gaz à effet de serre devrait avoir un impact limité sur le long terme[10].

Obliquité

Diagramme montrant les effets de l'accélération par effet de marée exercée par la Lune wur la Terre.
(en) Diagramme montrant les effets de l'accélération par effet de marée exercée par la Lune sur la Terre.

L'accélération par effet de marée de la Lune ralentit la vitesse de rotation de la Terre et augmente la distance lunaire. Les forces de friction — entre le noyau et le manteau et entre l'atmosphère et la surface — peuvent dissiper l'énergie rotationnelle de la Terre. Il est prévu que ces deux effets allongent la durée du jour de plus de 1,5 heures durant les 250 prochains millions d'années et augmentent l'obliquité d'environ un demi degré. La distance lunaire augmentera d'environ 1,5 rayons terrestres pendant la même période[39].

Des résultats obtenus à partir de simulations informatiques montrent que la présence de la Lune semble stabiliser l'obliquité de la Terre, pouvant aider la planète à éviter des changements climatiques dramatiques[40]. Cette stabilité s'explique par le fait que la Lune augmente la précession de l'axe de rotation de la Terre (correspondant au mouvement de précession de l'écliptique), évitant ainsi les résonnances entre la précession de la rotation et la précession du plan orbital de la planète par rapport à celui de Jupiter[41]. Cependant, le demi-grand axe de l'orbite lunaire continuant à augmenter, cet effet de stabilisation diminuera. À un moment donné, les effets des perturbations provoqueront probablement des variations chaotiques de l'obliquité de la Terre et l'inclinaison axiale pourrait atteindre un angle aussi élevé que 90° par rapport au plan de l'orbite. Ce phénomène est prédit pour se dérouler d'ici 1,5 à 4,5 milliards d'années (depuis le présent) [42].

Une obliquité importante résulterait probablement en de dramatiques changements climatiques et pourrait rendre la planète inhabitable[33]. Quand l'inclinaison axiale dépasse 54°, l'insolation annuelle à l'équateur est inférieure à celle des pôles. La planète pourrait demeurer avec une obliquité comprise entre 60° et 90° durant des périodes aussi longues que dix millions d'années[43].

Géodynamique

Représentation de la Pangée.
La pangée est un exemple d'ancien supercontinent qui s'est formé par le passé.

Les événements d'origine tectonique continueront de se dérouler dans le futur et la surface sera régulièrement remodelée par des soulèvements tectoniques, le volcanisme et l'érosion. Le mont Vésuve devrait entrer en éruption une quarantaine de fois durant les mille prochaines années. Pendant la même période, environ cinq à sept séismes de magnitude 8 ou plus devraient avoir lieu le long de la faille de San Andreas tandis qu'environ cinquante séismes de magnitude 9 sont attendus dans le monde. Le Mauna Loa devrait expérimenter environ 200 éruptions dans les mille prochaines années et le Old Faithful deviendra probablement inactif. Les chutes du Niagara continueront de reculer en amont, atteignant Buffalo d'ici 30 000 à 50 000 ans[9].

Dans environ 10 000 ans, le rebond post-glaciaire de la mer Baltique aura réduit sa profondeur d'environ 90 mètres. Durant la même période, la baie d'Hudson diminuera d'environ 100 mètres de profondeur[30]. Dans 100 000 ans, l'île d'Hawaï se sera déplacée d'environ 9 kilomètres au nord-ouest. La planète entrera peut-être dans une nouvelle période glaciaire durant cette période[9].

Dérive des continents

Le modèle de la tectonique des plaques montre que les continents terrestres se déplacent à la surface au rythme de quelques centimètres par an. Ce phénomène devrait continuer dans le futur, amenant les plaques à entrer en collisions et se repositionner. La dérive des continents est facilitée par deux facteurs : la production d'énergie au sein de la planète et la présence d'une hydrosphère. La perte d'un de ces deux éléments entraînera la fin de la dérive des continents[44]. La production de chaleur via des processus radiogéniques est suffisante pour maintenir la convection mantellique et la subduction des plaques pendant les 1,1 prochains milliards d'années[45].

Actuellement, l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud se déplacent vers l'ouest de l'Afrique et de l'Europe. Plusieurs scénarios de l'évolution de cette dérive dans le futur ont été produits[46]. Ces modèles peuvent être distingués par leur flux de subduction, par lequel la croûte océanique se déplace sous un continent. Dans le modèle de l'introversion, le jeune océan intérieur Atlantique subit préférentiellement un processus de subduction et la migration actuelle de l'Amérique du Nord et celle du Sud est inversée. Dans le modèle de l'extroversion, l'ancien océan extérieur Pacifique continue à subir préférentiellement une subduction et les deux Amériques se dirigent vers l'Asie de l'Est[47],[48].

La compréhension des phénomènes géodynamiques progressant, ces modèles seront sujet à révision. En 2008, par exemple, une simulation informatique a été utilisée pour prédire qu'une réorganisation de la convection du manteau se déroulera au cours des cent prochains millions d'années, provoquant la formation d'un supercontinent composé de l'Afrique, l'Eurasie, l'Australie et l'Antarctique[49].

Indépendamment de l'issue de la dérive des continents, le processus continu de subduction conduit au transport de l'eau sous le manteau. Un modèle géophysique estime qu'après un milliard d'années depuis le présent, 27 % de la masse actuelle des océans aura subi une subduction. Si ce phénomène continuait sans se modifier dans le futur, la subduction et le rejet de l'eau devraient franchir un équilibre après qu'environ 65 % de la masse actuelle des océans ait subit une subduction[50].

Introversion

Simulation de la Pangée ultime.
Une approximation grossière de la Pangée ultime, un des trois modèles pour un supercontinent futur.

Christopher Scotese et ses collègues ont dressé une carte à partir des mouvements prédits des continents sur plusieurs centaines de millions d'années dans le futur, dans le cadre du Paleomap Project[46]. Dans leur scénario, la mer Méditerranée disparaît dans environ 50 millions d'années (depuis le présent) et la collision entre l'Afrique et l'Europe créera une grande chaîne de montagne qui s'étendra jusqu'à la localisation actuelle du Golfe Persique. L'Australie fusionnera avec l'Indonésie et la Basse-Californie glissera le long de la côte, vers le Nord. De nouvelles zones de subduction pourraient apparaître au large de la côte est de l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud et des chaînes de montagnes se formeront le long de cette côte. Au Sud, la migration de l'Antarctique au Nord provoquera la fonte de l'ensemble de son inlandsis, ce qui entraînera avec la fonte de l'inlandsis du Groenland une hausse du niveau moyen des océans de 90 mètres. L'inondation intérieure des continents sera à l'origine de changements climatiques[46].

Selon ce scénario, la dispersion des continents atteindra son maximum dans cent millions d'années depuis le présent et les continents commenceront leur coalescence. Dans 250 millions d'années, l'Amérique du Nord entrera en collision avec l'Afrique tandis que l'Amérique du Sud s'enroulera autour de la pointe sud de l'Afrique. La conséquence sera la formation d'un nouveau supercontinent (parfois appelé Pangée ultime) avec l'océan Pacifique s'étendant à travers la moitié de la planète. L'Antarctique inversera sa migration et retournera au pôle Sud, constituant une nouvelle calotte polaire[51].

Extroversion

Le premier scientifique à extrapoler le mouvement actuel des continents a été le géologiste canadien Paul F. Hoffman de l'université Harvard. En 1992, Hoffman prédit que les continents d'Amérique du Nord et d'Amérique du Sud devraient continuer à avancer à travers l'océan Pacifique, pivotant autour de la Sibérie jusqu'à ce qu'ils fusionnent avec l'Asie. Il baptise le supercontinent issu de cette rencontre Amasia[52],[53].

Dans un modèle d'extroversion, la fermeture de l'océan Pacifique devrait être complète dans environ 350 millions d'années [54], marquant l'achèvement du cycle de Wilson actuel, dans lequel les continents s'écartent et se rejoignent chacun tous les 400 à 500 millions d'années[55]. Une fois que le supercontinent est en place, les plaques tectoniques peuvent entrer dans une période d'inactivité et la vitesse de subduction diminuer d'un ordre de grandeur. Cette période de stabilité pourrait provoquer une augmentation de la température du manteau à un rythme de 30 à 100 °C tous les cent millions d'années, qui est la durée de vie minimale des supercontinents passées. En conséquence, l'activité volcanique pourrait augmenter[48],[54].

Supercontinent

La formation d'un supercontiment peut affecter considérablement l'environnement. La collision des plaques résultera en des soulèvements tectoniques, provoquant de ce fait des modifications des régimes climatiques. Le niveau de la mer pourrait chuter à cause d'une glaciation importante. Le taux d'érosion de surface peut augmenter, ayant pour conséquence une augmentation de la quantité de matière organique transportée. Les supercontinents peuvent causer une chute des températures globales et une augmentation de la quantité d'oxygène atmosphérique, ce qui à son tour peut également impacter le climat en diminuant encore plus les températures. Tous ces changements peuvent résulter sur une évolution biologique plus rapide avec l'émergence de nouvelles niches écologiques[56].

La formation d'un supercontinent calorifuge le manteau. Le flux de chaleur sera concentré, provoquant une activité volcanique et le recouvrement de grandes zones par du basalte. Des rifts se formeront et le supercontinent se séparera à nouveau[57]. La Terre pourrait ensuite expérimenter une période de réchauffement, de la même manière que durant le Crétacé[56].

Solidification du noyau externe

Le noyau riche en fer de la Terre est divisé en un noyau interne solide de 1 220 km de rayon et un noyau externe liquide de 3 480 km de rayon[58]. La rotation de la Terre produit des tourbillons convectifs dans la région du noyau externe, à l'origine de la dynamo terrestre[59]. Cette dynamo génère une magnétosphère autour de la Terre qui dévie les particules du vent solaire, ralentissant significativement l'érosion de l'atmosphère. Comme la chaleur du noyau est transféré à l'extérieur vers le manteau, la tendance nette pour la limite interne du noyau externe est au gel, provoquant ainsi une perte de l'énergie thermique et la croissance du noyau interne[60]. Le processus de cristallisation du fer est en cours depuis environ un milliard d'années. Actuellement, le rayon du noyau interne croît à taux moyen de 0,5 mm par an, aux dépens du noyau externe[61]. Quasiment toute l'énergie nécessaire pour maintenir la dynamo terrestre est fournie par ce processus de formation du noyau interne[62].

Le noyau interne devrait avoir remplacé la majorité du noyau externe d'ici trois à quatre milliards d'années du présent, résultant sur un noyau presque solide composé de fer et d'autres éléments lourds. L'enveloppe liquide restante sera principalement constituée d'éléments légers[63]. Par ailleurs, si à un moment donné, les plaques tectoniques s'arrêtent alors l'intérieur de la Terre se refroidira moins efficacement, pouvant stopper la croissance du noyau interne. Dans les deux cas, ces deux processus peuvent provoquer la perte de la dynamo terrestre. Sans dynamo fonctionnel, le champ magnétique terrestre se désagrégera en une période géologique courte d'approximativement 10 000 ans[64]. La perte de la magnétosphère provoquera une augmentation de l'érosion des éléments légers, notamment l'hydrogène, de l'atmosphère externe de la Terre à l'espace, conduisant à de mauvaises conditions pour la vie[65].

Évolution solaire

La production d'énergie par le Soleil est basée sur la fusion thermonucléaire de l'hydrogène en hélium. Cette fusion se déroule dans le noyau solaire, utilisant la chaîne proton-proton. Étant donné qu'il n'y a pas de convection dans le noyau, l'hélium formé s'accumule dans cette région sans être distribué dans l'ensemble du Soleil. La température est également trop faible pour provoquer la fusion nucléaire de l'hélium par réaction triple alpha, ces atomes ne participent donc pas à la production d'énergie nécessaire au maintien de l'équilibre hydrostatique du Soleil [66].

Notes et références

  1. ↑ (en) I.-Juliana Sackmann, Arnold I. Boothroyd et Kathleen E. Kraemer, « Our Sun. III. Present and Future », The Astrophysical Journal, vol. 418,‎ , p. 457–468 (DOI 10.1086/173407, Bibcode 1993ApJ...418..457S)
  2. ↑ (en) David W. Keith, « Geoengineering the Environment: History and Prospect », Annual Review of Energy and the Environment, vol. 25,‎ , p. 245–284 (DOI 10.1146/annurev.energy.25.1.245)
  3. ↑ a b et c (en) Peter M.; Mooney, Harold A.; Lubchenco, Jane; Melillo, Jerry M. Vitousek, « Human Domination of Earth's Ecosystems », Science, vol. 277, no 5325,‎ , p. 494–499 (DOI 10.1126/science.277.5325.494)
  4. ↑ a et b (en) Helmut Haberl, K. Heinz Erb, Fridolin Krausmann, Veronika Gaube, Alberte Bondeau, Christoph Plutzar, Simone Gingrich, Wolfgang Lucht et Marina Fischer-Kowalski, « Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth's terrestrial ecosystems », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 104, no 31,‎ , p. 12942–7 (PMID 17616580, PMCID 1911196, DOI 10.1073/pnas.0704243104, Bibcode 2007PNAS..10412942H)
  5. ↑ a et b (en) N. Myers et A. H. Knoll, « The biotic crisis and the future of evolution », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 98, no 1,‎ , p. 5389–92 (PMID 11344283, PMCID 33223, DOI 10.1073/pnas.091092498, Bibcode 2001PNAS...98.5389M)
  6. ↑ a et b (en) Norman Myers, « Nature and human society: the quest for a sustainable world : proceedings of the 1997 Forum on Biodiversity », National Academies,‎ , p. 63–70 (ISBN 0-309-06555-0)
  7. ↑ a et b (en) Marjorie L. Reaka-Kudla, Don E. Wilson et Edward O. Wilson, « Biodiversity 2 », Joseph Henry Press,‎ (ISBN 0-309-05584-9)
  8. ↑ a et b (en) Nick Bostrom, « Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards », Journal of Evolution and Technology, vol. 9, no 1,‎ (lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ a b c d et e (en) Steven Ian Dutch, « The Earth Has a Future », Geosphere, vol. 2, no 3,‎ , p. 113–124 (DOI 10.1130/GES00012.1, lire en ligne)
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  38. ↑ L'excentricité e est lié au demi-grand axe a et au demi-petit axe b comme suit :
    Donc pour e égal à 0,01, b/a = 0,9995, tandis que pour e égal à 0,05, b/a = 0,99875. Voir :
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Voir aussi

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