Le passage des étoiles a modifié l'évolution orbitale de la Terre et d'autres planètes, selon les astronomes

Les étoiles qui passent à côté de notre système solaire ont modifié l’évolution orbitale à long terme des planètes, dont la Terre, et, par extension, modifié notre climat.

Illustration de l'incertitude de l'orbite terrestre il y a 56 millions d'années en raison d'un éventuel passage passé de l'étoile semblable au Soleil HD7977 il y a 2,8 millions d'années. La distance de chaque point au centre correspond au degré d'ellipticité de l'orbite terrestre, et l'angle correspond à la direction pointant vers le périhélie terrestre, ou la distance d'approche la plus proche du Soleil. 100 simulations différentes (chacune avec une couleur unique) sont échantillonnées tous les 1 000 ans pendant 600 000 ans pour construire cette figure. Chaque simulation est cohérente avec les conditions du système solaire moderne, et les différences dans les prévisions orbitales sont principalement dues au chaos orbital et à la rencontre passée avec HD 7977. Crédit : N. Kaib/PSI.

"Les perturbations (une déviation mineure de la trajectoire d'un corps céleste, provoquée par l'attraction gravitationnelle d'un corps voisin) dues au passage des étoiles modifient l'évolution orbitale à long terme des planètes du soleil, y compris la Terre", a déclaré Nathan A. Kaib, senior Scientifique au Planetary Science Institute. Sean Raymond du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux a également contribué à ces travaux.

 "L'une des raisons pour lesquelles cela est important est que les enregistrements géologiques montrent que les changements dans l'excentricité orbitale de la Terre accompagnent les fluctuations du climat terrestre. Si nous voulons rechercher au mieux les causes des anomalies climatiques anciennes, il est important d'avoir une idée de l'orbite pendant ces épisodes", a déclaré Kaib.

Des simulations (à rebours) sont utilisées pour prédire l'évolution orbitale passée de la Terre et des autres planètes solaires. Semblable aux prévisions météorologiques, cette technique devient de moins en moins précise à mesure qu’on l’étend sur des périodes plus longues en raison de la croissance exponentielle des incertitudes. Auparavant, les effets du passage des étoiles à proximité du soleil n'étaient pas pris en compte dans ces « prévisions rétrospectives ».

Crédit : Institut des sciences planétaires

Lorsque le Soleil et les autres étoiles gravitent autour du centre de la Voie lactée, ils peuvent inévitablement se croiser, parfois à quelques dizaines de milliers d'ua, 1 ua étant la distance entre la Terre et le soleil. Ces événements sont appelés rencontres stellaires. Par exemple, une étoile passe à moins de 50 000 ua du soleil tous les 1 million d'années en moyenne, et une étoile passe à moins de 10 000 ua du soleil tous les 20 millions d'années en moyenne. Les simulations de cette étude incluent ces types d’événements, contrairement à la plupart des simulations similaires antérieures.

L’une des principales raisons pour lesquelles l’excentricité orbitale de la Terre fluctue au fil du temps est qu’elle reçoit régulièrement des perturbations de la part des planètes géantes de notre système solaire (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). En passant à proximité de notre système solaire, les étoiles perturbent les orbites de la planète géante, ce qui modifie alors la trajectoire orbitale de la Terre. Ainsi, les planètes géantes servent de lien entre la Terre et les étoiles qui passent.