Chronologie du futur lointain
Chronologie du futur lointain
La chronologie du futur lointain est une série d'événements géologiques et astrophysiques susceptibles de survenir dans un futur très lointain, tels que la science peut les prévoir avec un certain degré de certitude, étant donné l'état actuel des connaissances.
Sommaire
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Si les prédictions pour le futur ne sont jamais certaines, la compréhension scientifique actuelle de certains champs permet de tracer les grandes lignes de certains événements à venir. Parmi ces disciplines, on trouve l'astrophysique, qui révèle comment les planètes et les étoiles se forment, interagissent et meurent, la physique des particules, qui indique comment la matière se comporte à petite échelle, et la tectonique des plaques, qui montre la façon dont les continents se déplacent sur des millénaires.
Toutes les prédictions du futur de la Terre (en), du système solaire et de l'Univers (en) doivent prendre en compte le deuxième principe de la thermodynamique, qui établit que l'entropie augmente au cours du temps (c'est-à-dire que l'énergie disponible pour effectuer un travail utile diminue)[1]. Les étoiles épuiseront leurs réserves d'hydrogène et s'éteindront ; des rencontres stellaires éjecteront les planètes de leur système et les systèmes stellaires de leur galaxie[2]. Au bout du compte, la matière elle-même subira l'influence de la radioactivité et même les matériaux les plus stables se dissocieront en particules subatomiques[3]. Toutefois, comme les données actuelles suggèrent que l'Univers est plat et ne s'effondrera pas sur lui-même après un temps fini[4], un futur infini permet potentiellement à des événements massivement improbables d'avoir lieu, comme la formation d'un cerveau de Boltzmann (en)[5].
Les chronologies qui suivent débutent environ dans 8 000 ans et s'étendent jusqu'aux limites connues du temps futur. Un certain nombre d'événements futurs alternatifs sont référencés pour tenir compte de questions pas encore résolues, comme la survie de l'espèce humaine (en), la stabilité du proton (en) ou l'éventualité de la destruction de la Terre par l'expansion du Soleil en une géante rouge.
Chronologies
Légende
La première colonne de chaque tableau indique à quel thème général se rapporte l'événement évoqué.
Thème | |
---|---|
Astronomie et astrophysique | |
Géologie et planétologie | |
Physique des particules | |
Mathématiques | |
Culture et Technologie |
Futur de la Terre, du Système solaire et de l'Univers
Distance (années) | Événement | |
---|---|---|
36 000 | La naine rouge Ross 248 passe à environ 3,024 années lumière de la Terre et devient l'étoile la plus proche du Soleil[6].. | |
42 000 | Alpha Centauri redevient le système stellaire le plus proche du Soleil après l'éloignement de Ross 248[6]. | |
50 000 | L'actuelle période interglaciaire se termine, d'après les travaux de Berger et Loutre[7], renvoyant la Terre dans une période glaciaire, en supposant limités les effets du réchauffement climatique.
Les chutes du Niagara érodent les 32 km qui les séparent actuellement du lac Érié et cessent d'exister[8]. | |
50 000 | La longueur du jour julien atteint 86 401 secondes, grâce aux forces de marée lunaires freinant la rotation de la Terre (en). Selon le système actuel, une seconde intercalaire doit être alors ajoutée aux horloges tous les jours[9]. | |
100 000 | Le mouvement propre des étoiles sur la sphère céleste, qui résulte de leur mouvement à travers la galaxie, rend méconnaissables la majeure partie des constellations[10].
L'étoile hypergéante VY Canis Majoris aura probablement explosé en hypernova[11]. | |
100 000 | La Terre aura probablement connu l'éruption d'un supervolcan produisant au moins 400 km3 de magma[12]. | |
250 000 | Le Lōʻihi, le plus jeune volcan de la chaîne sous-marine Hawaï-Empereur, s'élève au-dessus de la surface de l'océan Pacifique et devient une nouvelle île volcanique[13]. | |
500 000 | La Terre aura probablement été percutée par une météorite d'environ 1 km de diamètre, si aucune stratégie de déviation n'est mise en place[14]. | |
1 million | La Terre aura probablement connu l'éruption d'un supervolcan produisant au moins 2 300 km³ de magma, un événement comparable à celle du Toba il y a 75 000 ans[12]. | |
1 million | Limite maximale pour l'explosion de la supergéante rouge Bételgeuse en supernova. Cette explosion devrait être facilement visible en plein jour[15],[16]. | |
1.4 million | L'étoile Gliese 710 passe à 1,1 année-lumière du Soleil avant de s'éloigner. Ce passage peut perturber gravitationnellement les membres du nuage d'Oort, un halo de corps glacés orbitant à la frontière du système solaire, augmentant la probabilité d'un impact cométaire dans le système solaire interne[17]. | |
8 millions | La lune Phobos s'approche à moins de 7 000 km de Mars, sa limite de Roche ; les forces de marées devraient désintégrer la lune et la transformer en un anneau de débris qui continue alors à spiraler vers la planète[18]. | |
10 millions | La vallée du grand rift est envahie par la mer Rouge, créant un nouveau bassin océanique divisant l'Afrique[19]. | |
11 millions | L'anneau de débris de Phobos autour de Mars atteint la surface de la planète[18]. | |
50 millions | La côte californienne débute sa subduction dans la fosse des Aléoutiennes, du fait du mouvement vers le nord le long de la faille de San Andreas[20].
La collision de l'Afrique et de l'Eurasie ferme le bassin méditerranéen et crée une chaîne de montagnes similaire à l'Himalaya[21]. | |
100 millions | La Terre aura probablement été percutée par une météorite de taille comparable à celle ayant provoquée l'extinction Crétacé-Tertiaire il y a 65 millions d'années[22]. | |
230 millions | Au-delà de cette date, l'orbite des planètes est impossible à prévoir (en)[23]. | |
240 millions | Le Système solaire termine une rotation complète autour du centre galactique à partir de sa position actuelle[24]. | |
250 millions | Tous les continents terrestres pourraient fusionner en un supercontinent. Trois configurations possibles ont été surnommées Amasie, Novopangée (en), et Pangée ultime[25],[26]. | |
500-600 millions | Estimation du temps avant qu'un sursaut gamma, ou une supernova massive, se produise à moins de 6 500 années lumière de la Terre ; c'est une distance suffisamment proche pour affecter la couche d'ozone et éventuellement déclencher une extinction massive, en supposant correcte l'hypothèse selon laquelle une explosion de ce genre a déclenché l'extinction de l'Ordovicien-Silurien. Toutefois, la supernova devrait avoir nécessaire une orientation très précise par rapport à la Terre pour avoir un effet néfaste dessus[27]. | |
600 millions | Les forces de marée éloignent suffisamment la Lune de la Terre pour qu'une éclipse solaire totale ne soit plus possible[28]. | |
600 millions | L'augmentation de la luminosité solaire commence à perturber le cycle carbonate-silicate (en) ; une luminosité accrue augmente la météorisation des roches de surface, piégeant le dioxyde de carbone dans le sol sous forme de carbonate. Alors que l'eau s'évapore, les roches durcissent, provoquant un ralentissement, puis un arrêt de la tectonique des plaques. Sans volcans pour recycler le carbone dans l'atmosphère terrestre, le niveau de dioxyde de carbone commence à y décroître. | |
800 millions | L'atmosphère terrestre ne contient plus assez de dioxyde de carbone pour permettre la photosynthèse C4[29]. La vie multicellulaire s'éteint[30]. | |
1 milliard | La luminosité solaire a augmenté de 10 %, la température moyenne à la surface de la Terre atteignant 47 °C. L'atmosphère devient une « serre humide », provoquant une évaporation non-contrôlée des océans[31]. Des poches d'eau pourraient être toujours présentes aux pôles, autorisant quelques refuges pour la vie[32],[33]. | |
1,3 milliard | La vie eucaryote s'éteint par manque de dioxyde de carbone. Seule les procaryotes demeurent[30]. | |
1,5–1,6 milliard | L'augmentation de la luminosité solaire provoque un déplacement de la zone habitable ; tandis que le dioxyde de carbone s'accroît dans l'atmosphère de Mars, sa température en surface augmente à des niveaux comparables à celle de la Terre pendant la glaciation[34],[30]. | |
2,3 milliards | Le noyau externe (en) terrestre se solidifie, si le noyau interne (en) continue à croître à son rythme actuel d'1 mm par an[35],[36]. Sans noyau externe liquide, le champ magnétique terrestre s'éteint[37]. | |
2,8 milliards | La température à la surface de la Terre, même aux pôles, atteint en moyenne 147 °C. À ce niveau, la vie est réduite à des colonies unicellulaires dans des micro-environnements isolés et dispersés (lacs de haute-altitude, cavernes souterraines), et s'éteint partout ailleurs[38],[39],[notes 1]. | |
3 milliards | Durée médiane pour que la distance de la Lune à la Terre soit suffisante pour atténuer son effet stabilisateur sur l'inclinaison de l'axe terrestre. En conséquence, le mouvement des pôles terrestres devient chaotique[40]. | |
3.3 milliards | 1 % de chance pour que l'orbite de Mercure devienne tellement allongée qu'elle rentre en collision avec Vénus, provoquant le chaos dans le système solaire interne et conduisant potentiellement à une collision planétaire avec la Terre[41]. | |
3,5 milliards | Les conditions à la surface de la Terre sont comparables à celle de Vénus actuellement[42]. | |
3,6 milliards | La lune Triton traverse la limite de Roche de Neptune, se désintégrant potentiellement en un système d'anneaux planétaires similaire à celui de Saturne[43]. | |
4 milliards | Durée médiane pour une collision entre Andromède et la Voie lactée, conduisant à une fusion des deux galaxies[44]. Du fait des immenses distances entre les étoiles, le système solaire ne devrait pas être affecté par cette collision[45]. | |
5,4 milliards | Après avoir épuisé ses réserves d'hydrogène dans son noyau, le Soleil quitte la séquence principale et débute son évolution en géante rouge[46]. | |
7,5 milliards | La Terre et Mars pourraient être en rotation synchrone avec le Soleil[34]. | |
7,9 milliards | Le Soleil atteint le sommet de la branche des géantes rouges, d'un rayon maximal 256 fois supérieur à son rayon actuel[46]. Mercure, Vénus et peut-être la Terre sont détruites[47].
Pendant cette période, il est possible que la lune de Saturne Titan puisse atteindre une température de surface compatible avec la présence de vie[48]. | |
8 milliards | Le Soleil devient une naine blanche carbone-oxygène avec 54,05 % de sa masse actuelle[49],[46],[50]. | |
14,4 milliards | Le Soleil devient naine noire tandis que sa luminosité tombe en dessous du trois billionième de son niveau actuel, sa température descend à 1 965,85 °C, la rendant invisible à l'œil humain[51]. | |
20 milliards | Fin de l'Univers dans le cas d'un scénario de type Big Rip[52]. Les observations des vitesses de groupes de galaxies par Chandra suggère que ceci ne devrait pas se produire[53]. | |
50 milliards | En supposant qu'elles survivent à l'expansion solaire, la Terre et la Lune sont en rotation synchrone, chacun présentant toujours la même face à l'autre[54],[55]. Par suite, les forces de marée du Soleil vampirisent une partie du moment cinétique du système, provoquant un racourcissement de l'orbite lunaire et une accélération de la rotation de la Terre[56]. | |
100 milliards | L'expansion de l'Univers conduit toutes les galaxies en dehors du Groupe local à disparaitre au-delà de l'univers observable[57]. | |
150 milliards | Le fond diffus cosmologique refroidit à -272,85 °C (au lieu des -270,45 °C actuels), le rendant indétectable avec les technologies actuelles[58]. | |
450 milliards | Durée médiane pour que la cinquantaine de galaxies[59] du Groupe local fusionnent en une seule galaxie[3]. | |
800 milliards | La luminosité totale de la galaxie résultante commence à décliner, tandis que les étoiles naines rouges traversent leur étape « naine bleue » de luminosité maximale[60]. | |
1012 (1 billion) | Estimation basse pour la fin de la naissance des étoiles dans les galaxies, celles-ci ne comportant plus de nuages de gaz permettant leur formations[3].
L'expansion de l'Univers, en supposant une densité d'énergie sombre constante, multiplie la longueur d'onde du fonds diffus cosmologique par 1029, dépassant l'échelle de l'horizon cosmique et rendant cette preuve du Big Bang indétectable. Cependant, il est toujours possible de constater l'expansion de l'Univers par étude de la cinématique stellaire[57]. | |
3×1013 (30 billions) | Durée estimée pour que le Soleil passe très près d'une autre étoile. Quand deux étoiles (ou rémanents d'étoile) passe près l'un de l'autre, les orbites de leurs planètes sont perturbées, pouvant les éjecter définitivement du système. En moyenne, plus une planète orbite proche de son étoile, plus il se passe du temps avant qu'une telle éjection se produise[61]. | |
1014 (100 billions) | Estimation haute pour la fin de la naissance des étoiles dans les galaxies[3]. Cette date marque la transition vers l'ère dégénérée ; l'hydrogène n'est plus disponible pour former de nouvelles étoiles et celles qui existent épuisent leur combustible et meurent[2]. | |
1,1–1,2×1014 (110–120 billions) | Toutes les étoiles de l'univers ont épuisé leur combustible (les étoiles les plus durables, les naines rouges à faible masse, ont une durée de vie d'environ 10 à 20 billions d'années)[3]. Après ce point, les seuls objets de masse stellaire restants sont des rémanents stellaires (naines blanches, étoile à neutrons et trous noirs). Les naines brunes subsistent également[3]. | |
1015 (1 billiard) | Des rencontres stellaires proches ont éjecté toutes les planètes hors du système solaire[3].
Le Soleil a refroidi à 5K au-dessus du zéro absolu[62]. | |
1019 à 1020 | Toutes les naines brunes et les rémanents stellaires ont été éjectés des galaxies. Lorsque deux objets passent à proximité l'un de l'autre, ils échangent de l'énergie orbitale, les objets de moindre masse ayant tendance à gagner de l'énergie. Après des rencontres répétées, les objets de faible masse peuvent en obtenir suffisamment pour être éjectés de leur galaxie[3],[63]. | |
1020 | L'orbite terrestre s'effondre par émission d'ondes gravitationnelles[64], si elle n'est ni engloutie par le Soleil[65],[66], ni éjectée lors d'une rencontre stellaire[64]. | |
2×1036 | Tous les nucléons de l'Univers observable se désintègrent, si la demi-vie du proton (en) prend sa plus petite valeur possible (8,2×1033 années)[67],[68].[notes 2]. | |
3×1043 | Tous les nucléons de l'Univers observable se désintègrent, si la demi-vie du proton (en) prend sa plus petite valeur possible (1041 années)[3], en supposant que le Big Bang a subi une inflation et que le même procédé qui a permis à la matière de prédominer sur l'antimatière conduit le proton à se désintégrer[68],[notes 2]. Si tel est le cas, l'ère des trous noirs débute où ceux-ci sont les derniers objets célestes[2],[3]. | |
1065 | En supposant que le proton ne se désintègre pas, tous les objets rigides, comme les roches, réarrangent leurs atomes et leurs molécules par effet tunnel. À cette échelle de temps, toute matière est liquide[64]. | |
1,7×10106 | Estimation du temps nécessaire à un trou noir supermassif d'une masse de 20 billions de masses solaires pour s'évaporer par rayonnement de Hawking[69]. Ceci marque la fin de l'ère des trous noirs. Après cette époque, si le proton se désintègre, l'Univers entre dans l'ère sombre, où tous les objets physiques se sont désintégrés en particules subatomiques, atteignant peu à peu leur état d'énergie final[2],[3]. | |
101500 | Si le proton ne se désintègre pas, tous les baryons ont soit fusionné pour former du fer 56, soit se sont désintégrés en fer 56 depuis un élément de masse supérieure[64]. | |
[notes 3]. | Estimation basse du temps nécessaire pour que toute matière s'effondre en trou noir, en supposant le proton stable[64]. | |
Estimation du temps nécessaire pour qu'un cerveau de Boltzmann (en) apparaisse dans le vide par réduction spontanée d'entropie[5]. | ||
Estimation du temps nécessaire pour que des fluctuations quantiques aléatoires génèrent un nouveau Big Bang, selon Caroll et Chen[70]. | ||
Estimation haute du temps nécessaire pour que toute matière s'effondre en trou noir, en supposant le proton stable[64]. | ||
Estimation haute du temps nécessaire à l'Univers pour atteindre son état d'énergie final[5]. | ||
Échelle de temps du théorème de récurrence de Poincaré pour l'état quantique d'une boite hypothétique contenant un trou noir stellaire isolé[71], en supposant un modèle statistique sujet à la récurrence de Poincaré. | ||
Échelle de la durée de récurrence de Poincaré pour l'état quantique d'une boite hypothétique contenant un trou noir d'une masse égale à celle de la totalité de l'Univers observable[71]. | ||
Échelle de la durée de récurrence de Poincaré pour l'état quantique d'une boite hypothétique contenant un trou noir d'une masse égale à celle de la totalité de l'Univers, observable ou non, en supposant le modèle inflationnaire chaotique de Linde avec un inflaton d'une masse de 10−6 masse de Planck[71]. |
Événements astronomiques
Le tableau suivant recense quelques événements astronomiques extrêmement rares à partir de l'an 10001.
Distance (années) | Date | Événement | |
---|---|---|---|
8 000 | La précession des équinoxes conduit Deneb à devenir l'étoile polaire[72]. | ||
8 650 | 20 août 10663 | Éclipse solaire et transit de Mercure simultanés[73]. | |
8 700 | 10720 | Mercure et Vénus (planète) traversent l'écliptique au même moment[73]. | |
9 250 | 25 août 11268 | Éclipse solaire et transit de Mercure simultanés[73]. | |
9 600 | 28 février 11575 | Éclipse solaire et transit de Mercure simultanés[73]. | |
10 000 | Le calendrier grégorien est en décalage d'une dizaine de jours avec la position du soleil dans le ciel[74]. | ||
11 400 | 17 septembre 13425 | Transits quasi-simultanés de Vénus et de Mercure[73]. | |
12 000 à 13 000 | La précession des équinoxes conduit Véga à devenir l'étoile polaire[75],[76]. | ||
13 000 | À cette date, à la moitié d'un cycle de précession, l'inclinaison de l'axe terrestre est renversé, et l'été et l'hiver se produisent à des côtés opposés de l'orbite terrestre. Les saisons de l'hémisphère nord, qui connait déjà des variations saisonnières plus prononcées du fait d'un plus grand pourcentage de terres émergées, sont plus extrêmes, l'hémisphère faisant face au soleil au périhélie et lui tournant le dos à l'aphélie[76]. | ||
13 200 | 5 avril 15232 | Éclipse solaire totale et transit de Vénus simultanés[73]. | |
13 800 | 20 avril 15790 | Éclipse solaire annulaire et transit de Mercure simultanés[73]. | |
18 900 | 20874 | Le calendrier musulman (lunaire) et le calendrier grégorien (solaire) ont le même nombre d'années. Après cette date, le calendrier musulman, plus court, dépasse lentement le calendrier grégorien[77]. | |
27 000 | L'excentricité orbitale terrestre atteint un minimum, 0,00236 (elle est actuellement de 0,01671)[78],[79],[notes 4]. | ||
36 000 | octobre 38172 | Transit d'Uranus depuis Neptune, le plus rares de tous les transits planétaires[80],[notes 5]. | |
47 000 | 1er mars 48901 | Le calendrier julien (365,25 jours) et le calendrier grégorien (365,2425 jours) ont une année complète d'écart[81],[notes 6]. | |
65 000 | 67173 | Mercure et Vénus traversent l'écliptique au même moment[73]. | |
67 000 | 26 juillet 69163 | Transit simultané de Vénus et Mercure[73]. | |
222 500 | 27 et 28 mars 224508 | Transit successif de Vénus, puis Mercure[73]. | |
570 000 | 571741 | Transit simultané de Vénus et de la Terre depuis Mars[73]. |
Exploration spatiale
En 2012, cinq sondes spatiales (Voyagers 1 et 2, Pioneers 10 et 11 et New Horizons) sont lancées sur une trajectoire les conduisant au-delà du système solaire et dans l'espace interstellaire. À moins d'une collision, peu probable, ces sondes devraient continuer indéfiniment[82].
Distance (années) | Événement | |
---|---|---|
10 000 | Pioneer 10 passe à 3,8 années-lumière de l'étoile de Barnard[82]. | |
25 000 | Le message d'Arecibo, émis le 16 novembre 1974, atteint sa destination, l'amas d'Hercule[83]. Il s'agit de l'unique message radio délibérément émis vers une région aussi lointaine de la galaxie. En supposant qu'un mode de communication similaire est employé, une réponse éventuelle prendrait aussi longtemps à atteindre la Terre. | |
40 000 | Voyager 1 passe à 1,6 année-lumière de Gliese 445, une étoile de la constellation de la Girafe[84]. | |
50 000 | La capsule temporelle du satellite KEO, si elle est lancée, rentre dans l'atmosphère terrestre[85]. | |
296 000 | Voyager 2 passe à 4,3 années-lumière de Sirius[84]. | |
300 000 | Pioneer 10 passe à 3 années-lumière de Ross 248[86]. | |
2 millions | Pioneer 10 passe près d'Aldébaran[87]. | |
4 millions | Pioneer 11 passe près de l'une des étoiles de la constellation de l'Aigle[87]. | |
8 millions | Les orbites des satellites LAGEOS s'effondrent et ceux-ci pénètrent dans l'atmosphère terrestre, transportant avec eux un message à l'intention des descendants éventuels de l'humanité, ainsi qu'une carte des continents tels qu'on suppose qu'ils devraient apparaitre à cette époque là[88]. |
Culture et technologie
Distance (années) | Événement | |
---|---|---|
10 000 | Durée de vie estimée de plusieurs projets en cours de la Long Now Foundation (en), comme la Clock of the Long Now, le Rosetta Project et le Long Bet Project[89]. | |
10 000 | Fin de l'humanité, selon l'argument de l'apocalypse de Brandon Carter, qui suppose que la moitié des humains qui vivront sont déjà nés[90]. | |
100 000 – 1 million | Selon Michio Kaku, temps qu'il faudra à l'humanité pour devenir une civilisation de type III, capable de disposer de toute l'énergie de la galaxie[91]. | |
5–50 millions | Temps permettant à toute la galaxie d'être colonisée, même à des vitesses inférieures à celle de la lumière[92]. |
Articles connexes
- Graphique chronologique depuis le Big Bang jusqu'à la mort thermique de l'univers
- Situation de la Terre dans l'Univers
- 1012 s
- Chronologie de l'histoire de l'univers
- Mort thermique de l'Univers
Notes et références
Notes
- Il y a environ 1 chance sur 100 000 que la Terre soit éjectée dans l'espace interstellaire par une rencontre stellaire avant cette date, et 1 sur 3 millions qu'elle soit alors capturée par une autre étoile. Si ceci se produit, la vie, en supposant qu'elle survive au trajet interstellaire, peut potentiellement continuer encore plus longtemps.
- Environ 264 demi-vies. Tyson et al. utilisent un calcul avec une valeur différente pour la demi-vie.
- est un 1 suivi de 1026 de zéros.
- Données pour 0 à +10 millions d'années tous les 1000 ans depuis J2000 [archive], Astronomical solutions for Earth paleoclimates par Laskar, et al.
- Calculé à l'aide du logiciel Solex d'Aldo Vitagliano.
- Calculé à partir du fait que les calendriers étaient déjà en décalage de 10 jours en 1582 et s'écartent de 3 jours tous les 400 ans.
Références
- (en) Fred Adams, Gregory Laughlin, The Five Ages of the Universe, New York, The Free Press, 1999 (ISBN 978-0-684-85422-9)
- (en) Fred Adams, Gregory Laughlin, « A dying universe: the long-term fate et evolution of astrophysical objects », Reviews of Modern Physics, vol. 69, no 2, April 1997, p. 337–372 (DOI 10.1103/RevModPhys.69.337, Bibcode 1997RvMP...69..337A, arXiv [[arxiv:astro-ph/9701131|]])
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