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Les supernovae pourraient avoir influencé l'évolution sur Terre

Les supernovae auraient influencé la diversité des formes vivantes sur Terre au cours des derniers 510 millions d’années, via des changements climatiques. C’est la thèse soutenue par le physicien Henrik Svensmark dans un article récemment publié montrant ce qui semble bel et bien être une corrélation nette entre l’évolution du taux de supernovae proches du Soleil et la diversité des invertébrés marins.

Une image des Pléiades (M45), un célèbre amas ouvert d'étoiles qui sont nées il y a environ 135 millions d'années. Cet âge signifie que toutes les étoiles massives formées dans cet amas auraient explosé en supernovae quand les ammonites étaient très abondantes dans les mers. Selon Henrik Svensmark, le taux de supernovae proches aurait fortement influencé la diversité de ces invertébrés marins. © Nasa, Esa and Aura/Caltech Une image des Pléiades (M45), un célèbre amas ouvert d'étoiles qui sont nées il y a environ 135 millions d'années. Cet âge signifie que toutes les étoiles massives formées dans cet amas auraient explosé en supernovae quand les ammonites étaient très abondantes dans les mers. Selon Henrik Svensmark, le taux de supernovae proches aurait fortement influencé la diversité de ces invertébrés marins. © Nasa, Esa and Aura/Caltech 

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Si vous demandez à Wolfram Alpha en combien de temps le Soleil boucle sa « Grande Année » autour du centre de la Voie lactée, il vous répondra que sa période orbitale est d’environ 230 millions d’années. Grâce à la fameuse raie à 21 cm de l’hydrogène, il nous a été possible de cartographier la structure de la Voie lactée et de découvrir qu'elle était une galaxie spirale avec des bras. Or, comme le montrent les observations des autres galaxies spirales, et comme le confirment celles dans notre propre galaxie, c’est dans ces bras que naissent préférentiellement les jeunes étoiles.

Pour des raisons encore mal comprises, peut-être lors de collisions entre les nuages moléculaires géants dans ces bras, ces nuages s’effondrent en donnant des amas ouverts d’étoiles jeunes et chaudes qui vont ensuite se disperser dans la Voie lactée. Dans ces amas, naissent aussi des étoiles au moins 8 fois plus massives que le Soleil dont la vie sera brève mais intense. Au bout de quelques millions d’années, elles explosent en supernovae. Des ondes de choc sont produites, pouvant provoquer la naissance d’autres étoiles dans le nuage moléculaire où elles sont nées, et des noyaux plus lourds que l’hélium, comme le carbone, l’oxygène et le fer, rejoignent alors le milieu interstellaire pour éventuellement se retrouver plus tard dans des formes de vie. C’est ainsi qu'est né notre Système solaire.

Ces supernovae sont aussi responsables des rayons cosmiques galactiques arrivant sur Terre. On comprend donc bien pourquoi le physicien danois Henrik Svensmark, qui pense que les rayons cosmiques, en influençant la couverture nuageuse de la Terre, peuvent modifier son climat, s'est demandé s’il n’y avait pas une corrélation entre les supernovae ayant explosé dans l’environnement proche du Soleil et le climat sur Terre.

En bleu, le nombre de genres d'invertébrés marins sur Terre pendant les périodes géologiques comme le Permien (P), le Trias (Tr) et le Crétacé (K). En noir le taux de supernovae dans l'environnement proche du Soleil au cours de son périple galactique. La corrélation semble forte. © H. Svensmark/DTU Space
En bleu, le nombre de genres d'invertébrés marins sur Terre pendant les périodes géologiques comme le Permien (P), le Trias (Tr) et le Crétacé (K). En noir le taux de supernovae dans l'environnement proche du Soleil au cours de son périple galactique. La corrélation semble forte. © H. Svensmark/DTU Space

Pour cela, il est justement parti du fait qu’au cours des derniers 510 millions d’années, le Système solaire a eu le temps de traverser plusieurs fois les bras de la Voie lactée (car ils sont des sortes d’ondes de densité dans le gaz d’étoiles et de nuages de gaz de notre galaxie) et donc de se retrouver proche de pouponnières d’étoiles. Il a ainsi pu construire une courbe montrant l’évolution probable du taux de supernovae au voisinage du Système solaire, déduite des observations et d’une simulation.

Des supernovae qui refroidiraient la Terre

Parallèlement, il a dressé une courbe de la diversité des organismes les plus facilement retrouvés sous forme de fossiles, à savoir des invertébrés marins comme les ammonites et les trilobites. Tenant compte du fait que l’on sait que cette diversité est modulée par la tectonique des plaques, la séparation et la formation des supercontinents, il a alors comparé les deux courbes. Si ses reconstructions sont solides, il semble bel et bien qu’une corrélation existe entre le taux de supernovae et la diversité biologique sur Terre, comme le montre l'article qu'il a publié dans MNRAS. Mais laquelle ?

C’est là que Svensmark fait intervenir une connexion entre climat et rayons cosmiques galactiques. En provoquant une chute des températures sur Terre, une plus grande variété de conditions climatiques entre les pôles et l’équateur seraient survenues, favorisant la diversité des écosystèmes et donc des formes de vie s’y adaptant. 

Reste à savoir ce que vont en penser les paléontologues, les climatologues et bien sûr les astrophysiciens. On sait en particulier que Svensmark a des doutes sur le rôle de l’influence de l’humanité sur le réchauffement climatique. Nul doute que, pour lui, une démonstration de l’influence passée des rayons cosmiques sur le climat de la Terre donnerait plus de poids à la thèse qui voudrait que le réchauffement observé ne soit pas indépendant d’une modulation actuelle du flux de rayons cosmiques arrivant sur Terre.


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