Le rôle de la lune

Selon un jeune astronome français, Jacques Laskar, assisté de Philippe Robutel et Frédéric Joutel, la Lune aurait joué un rôle décisif dans l'évolution climatique de la Terre, donc dans son évolution biologique. Selon lui, la Terre doit à la Lune de bénéficier de conditions climatiques relativement stables - du moins à l'intérieur des limites exigées par la vie - depuis des milliards d'années. Cette influence bénéfique s'est exercée essentiellement sur l'un des paramètres déterminants pour le climat : l'inclinaison de l'axe de rotation de notre planète sur son orbite. Imaginez un instant que la Terre pointe l'un de ses pôles vers le Soleil... Nuits de six mois et jour d'autant se succéderaient. Ou que cet axe se balade dans toutes les directions, bouleversant ainsi les climats. La vie n'y serait peut-être pas apparue ou, au mieux, son évolution se serait arrêtée aux micro-organismes aptes à supporter de telles variations, sans jamais donner naissance à des formes complexes susceptibles de parvenir à la conscience.



Il y a dix ans, la majorité des astronomes considéraient qu'à l'échelle de la vie du système solaire, une dizaine de milliards d'années, la stabilité était acquise. C'était d'ailleurs l'opinion de Jacques Laskar lorsqu'il se proposa de fournir aux paléoclimatologues les positions de la Terre sur plusieurs centaines de millions d'années.
Pour remonter aussi loin, il faut intégrer les équations décrivant le mouvement de la Terre autour du Soleil et la rotation de notre étoile en tenant compte de toutes les influences gravitationnelles. Impossible à l'époque, même pour les ordinateurs les plus puissants. Avec 150 000 termes d'équations noircissant 800 pages, et une simplification honnête (calcul des moyennes orbitales tous les 500 ans avec les seules huit planètes principales), l'astronome gagna son pari.
Le résultat surprit tout le monde ; Jacques Laskar le premier. Le calcul montra en effet qu'une minuscule erreur de 0,000 000 01 % dans les conditions initiales (les valeurs fournies à l'ordinateur pour débuter son calcul) se muait en erreur de 100 % au terme des cent millions d'années. Autrement dit, une erreur de 15 mètres se mue en 150 millions de km au bout de cent millions d'années. Bref, il y a du chaos dans les mouvements de la Terre. Un chaos aux causes parfaitement identifiables : des résonances entre les périodes de précession des orbites de Mars et de la Terre d'une part, de Mercure, Vénus et Jupiter de l'autre. Le système solaire tombait de son piédestal d'éternité pour rejoindre la cohorte des systèmes dynamiques chaotiques, ceux dont le passé et l'avenir ne sont calculables que dans certaines limites.
" Je n'étais pas satisfait parce que je ne comprenais pas la forme des solutions pour l'obliquité de la Terre. Un décalage persistant entre l'analyse (lés valeurs théoriques) et le calcul numérique indiquait l'existence d'une difficulté. En particulier l'existence d'un tout petit effet provenant de Jupiter et de Saturne. Comme les planètes ne sont pas toutes exactement sur le même plan, leurs oscillations relativement au plan de l'orbite de la Terre peuvent entrer en résonance avec les mouvements de notre planète - comme lorsque vous poussez une balançoire juste au moment où elle est en haut de sa trajectoire - et déclencher un effet important sur son inclinaison. Or, cette composante du mouvement de la Terre influe fortement sur son climat. On sait qu'une légère différence d'insolation en été à 65° nord peut déclencher la sortie ou l'entrée en période glaciaire puisque l'hémisphère Nord comporte des continents susceptibles d'accueillir d'immenses glaciers. Des étés froids favorisent leur constitution. Des étés chauds, leur fonte. Sur un million d'années, la variation de l'inclinaison n'est que de plus ou moins 1,3° autour de la valeur moyenne de 23,3°. Cela semble peu, mais cela induit des variations de 20 % de la chaleur reçue en été par 65° nord. C'est le principal facteur de variation climatique, nettement plus important que les variations de l'excentricité de l'orbite."
Jacques Laskar s'est alors fixé un objectif ambitieux : obtenir des solutions précises et globales des variations de l'obliquité de la Terre, mais également de toutes les planètes, dont Mars, Vénus et Mercure. Un programme qui permet d'examiner pour toute valeur initiale l'évolution de l'inclinaison des planètes, de savoir si elle est stable, régulière ou chaotique.
Son premier résultat fut de montrer le rôle décisif de la Lune. Les calculs plus précis de Jacques Laskar révèlent que sur un million d'années seulement l'obliquité de la Terre subirait des variations de plus ou moins 15°.
Plus spectaculaire encore, l'analyse globale de l'obliquité de la Terre dépourvue de son satellite indique que, pour des durées du jour allant de 12 à 48 heures et une obliquité initiale située entre 0° et 80°, l'inclinaison varie ensuite en quelques millions d'années sur toutes les positions. Bref, quelle que soit la condition de départ, sans la Lune, la Terre danserait la samba.
Ces résultats obligèrent à reprendre les modèles de formation du système solaire. Ils font disparaître l'inclinaison actuelle des planètes des conditions initiales, rendent inutile l'explication de cette inclinaison par des chocs dans la phase finale de leur constitution.
En ce qui concerne le couple Terre/Lune, l'importance du rôle stabilisateur de notre satellite soulève une interrogation. Et si, parmi les conditions nécessaires à l'apparition de la vie sur une autre planète, il fallait ajouter un élément - un satellite massif - lui permettant d'assurer un climat assez stable ? Une telle hypothèse réduirait sensiblement les chances de trouver quelque part autour d'une autre étoile, une planète aussi accueillante que notre bonne vieille Terre.