Le paradoxe du jeune soleil résolu ?

Deux scientifiques ont peut-être apporté des réponses au paradoxe du jeune soleil : selon la théorie de l’évolution stellaire, le Soleil devait être de 20 à 30 % moins lumineux pendant l’Archéen, il y a environ 3,5 milliards d’années. Or, si tel était bien le cas, la zone d’habitabilité autour du soleil devait être différente. Cela implique que la Terre était trop loin du soleil pour que de l’eau liquide existe à sa surface. Or, il existe des preuves indéniables de la présence de cette eau sous forme d'océans. Ces deux scientifiques ont utilisé la puissance des superordinateurs modernes pour tenter de mettre un point final aux contre-verses concernant l’énigme du jeune soleil. Grâce au supercalculateur Janus, les deux chercheurs ont pu effectuer des simulations plus réalistes du climat de la Terre archéenne. Ce travail a nécessité 6000 heures de temps de calcul, soit 10 ans sur un ordinateur classique. Ils ont utilisé un modèle de circulation atmosphérique général qui modélise en 3D les interactions entre les océans, l’atmosphère, les continents, et même les nuages et glaces de la Terre. Les deux chercheurs ont également finement réglé le transfert radiatif de l’énergie solaire, en prenant en compte un effet de serre inhabituel dû à la composition particulière probable de l’atmosphère de l’Archéen, c’est-à-dire sans d'oxygène ni d'ozone, mais avec beaucoup de CO2 et éventuellement du méthane. Un cycle piégeant moins de carbone sur la Terre primitive.

La solution la plus simple pour résoudre le paradoxe du jeune soleil, fait intervenir une teneur de 1000 ppm (parties par million) en méthane et de 20000 ppm de CO2 (400 aujourd'hui). Une telle composition est possible car pendant l’Archéen, les conditions fixant le cycle du carbone sur Terre étaient différentes. Les continents étaient de plus petite taille et il n’y avait pas d’érosion des sols due aux racines de plantes par exemple. De sorte que les processus capables de fixer des carbonates dans l’océan sous forme de calcaire et de faire diminuer la présence du dioxyde de carbone dans l’atmosphère n’étaient pas aussi actifs qu’aujourd’hui.

Source : futura-sciences.com