Une nouvelle étude menée par des astronomes de la KU Leuven et du CEA Paris-Saclay laisse penser que ce pourrait être le cas.
Lorsque le Soleil arrivera en fin de vie, dans environ cinq milliards d’années, il se transformera en une étoile géante, des centaines de fois plus grande qu’aujourd’hui. Depuis des décennies, les astronomes débattent de ce que cela implique pour la Terre. Notre planète sera-t-elle engloutie par le Soleil en expansion, ou parviendra-t-elle à s’échapper vers une orbite plus éloignée? Une nouvelle étude menée par des astronomes de la KU Leuven (Belgique) et du CEA Paris-Saclay (Département d’Astrophysique CEA-Irfu/UMR AIM) montre que la réponse est plus incertaine qu’on ne le pensait auparavant. À l’aide des derniers modèles d’évolution stellaire et d’interactions de marée, l’équipe a découvert que la Terre a de fortes chances de survivre aux deux phases géantes du Soleil, mais uniquement si celui-ci perd de la masse suffisamment rapidement au cours des dernières étapes de son évolution.
Une subtile compétition
À mesure que le Soleil évolue pour devenir une géante rouge, deux processus contradictoires vont déterminer le sort de la Terre.
- D’une part, le Soleil va s’étendre considérablement, augmentant ainsi les forces de marée gravitationnelles qui tendent à attirer la Terre vers lui.
- D’autre part, le Soleil va perdre une grande partie de sa masse sous forme de vent stellaire. À mesure que le Soleil s’allège, l’orbite de la Terre s’éloigne progressivement de lui.
« Le sort de la Terre dépend d’un équilibre délicat entre ces deux effets », explique Mats Esseldeurs, l’auteur principal, chercheur à l’Institut d’astronomie de la KU Leuven. « Si les interactions de marée prédominent, la Terre est engloutie par le Soleil. Si la perte de masse de ce dernier prédomine, la Terre s’échappe vers une orbite plus grande que le rayon de son étoile. »
Des études antérieures concluaient souvent que la Terre finirait par être engloutie par le Soleil. Cependant, bon nombre de ces études s’appuyaient sur des descriptions simplifiées des interactions de marée au sein des étoiles géantes.
Un regard sur le Soleil du futur
Cette nouvelle étude s’appuie sur des calculs de pointe concernant la dissipation des marées dans le Soleil tout au long de son évolution prenant en compte la structure et la dynamique internes des étoiles évoluées. Ces modèles ont été développés par l’équipe de recherche dans le cadre de travaux antérieurs et reposent sur des calculs physiques réalistes plutôt que sur des approximations simplifiées. En utilisant ces méthodes actualisées, les chercheurs ont découvert que les interactions de marée entre la Terre et le Soleil le long de son évolution sont plus faibles qu’on ne le supposait auparavant. Par conséquent, la Terre reste plus éloignée du Soleil pendant les phases géantes, ce qui augmente considérablement ses chances de survie.
Dans les simulations, Mercure et Vénus sont inévitablement englouties par le Soleil en expansion. La Terre, en revanche, survit aux deux phases géantes et se retrouve sur une orbite plus éloignée autour de la naine blanche que deviendra finalement le Soleil. La figure ci contre représente l’évolution orbitale de la Terre durant les phases de vie du Soleil. Elle illustre (courbe orange) « qu’avec une meilleure physique des marées et les contraintes les plus avancées qu’on a sur la perte de masse, la Terre a la possibilité de s’éloigner du Soleil contrairement à ce qu’on prédisait avant », souligne Stéphane Mathis, astrophysicien au CEA Paris-Saclay et signataire de l’article.
Une incertitude majeure : la perte de masse stellaire
Malgré ce résultat encourageant, des incertitudes subsistent. Les chercheurs ont découvert que l’issue finale dépend de la vitesse à laquelle le Soleil perdra de la masse au cours de sa dernière phase d’évolution. Malheureusement, ces taux de perte de masse restent un aspect mal compris de l’évolution stellaire.
Pour étudier cette incertitude, l’équipe s’est tournée vers L2 Puppis, une étoile évoluée proche, souvent considérée comme un aperçu de l’avenir du Soleil. D’après cette estimation issue des observations, la Terre s’éloignera juste assez pour survivre. « La plus grande incertitude ne provient plus des calculs de forces de marée, mais de la quantité de masse que le Soleil perdra à l’avenir », explique Mats Esseldeurs. « Les observations d’étoiles géantes semblables au Soleil laissent actuellement entrevoir la survie de la Terre, mais nous avons besoin d’observations plus précises avant de pouvoir en être certains. »
En savoir plus sur l’avenir du système Soleil-Terre en observant les étoiles lointaines
Cette étude met en évidence la manière dont l’observation d’étoiles évoluées peut fournir des indices sur l’avenir lointain de notre propre système solaire. Les futurs observatoires au sol et missions spatiales telles que PLATO permettront de découvrir bien d’autres planètes en orbite autour d’étoiles de type solaire évoluées géantes, ce qui donnera aux astronomes la possibilité de tester des modèles de survie planétaire à l’échelle d’une population.
Même si la vie sur Terre deviendra impossible bien avant que le Soleil n’atteigne ses phases géantes, la planète elle-même pourrait bien perdurer. Que la Terre survive ou non à terme, la réponse réside dans la compréhension des mécanismes physiques complexes liés au vieillissement des étoiles, un problème que les astronomes commencent tout juste à élucider.
Contacts:
CEA Paris-Saclay (Département d’Astrophysique CEA-Irfu/UMR AIM)
KU Leuven (Belgique)
- Mats Esseldeurs mats.esseldeurs@kuleuven.be
- Leen Decin leen.decin@kuleuven.be
Article : « The fate of Earth during the Sun’s giant phases. New constraints from ab initio tidal modelling and AGB mass loss », M. Esseldeurs, S. Mathis, L. Decin, Astronomy & Astrophysics, Forthcoming article, Reçu le 23 Avril 2026 / accepté le 31 Mai 2026
M. Esseldeurs, S. Mathis et L. Decin remercient le FWO (Le Fonds de la Recherche Scientifique en Flandre) pour son soutien dans le cadre de la subvention G0B3823N. M. Esseldeurs et L. Decin remercient le FWO pour le soutien apporté par la subvention G099720N, la subvention d’excellence C1 de la KU Leuven MAESTRO C16/17/007, la subvention IDN de la KU Leuven ESCHER IDN/19/028 et la subvention Methusalem SOUL de la KU Leuven METH/24/012. S. Mathis remercie la subvention PLATO du CNES au CEA/DAp, le Programme national de planétologie (PNP-CNRS/INSU) et le Conseil européen de la recherche (ERC) par le biais de la subvention HORIZON ERC SyG 4D-STAR 101071505 pour leur soutien.
