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Billet de blog 26 août 2010

Extinctions de masse : l'hypothèse Némésis remise en cause

La vie sur terre a connue de nombreuses extinctions massives dont la plus célèbre est désormais celle de la fin du crétacé il y a 65 millions d'années ayant entrainée, entre autres, la disparition des dinosaures.

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La vie sur terre a connue de nombreuses extinctions massives dont la plus célèbre est désormais celle de la fin du crétacé il y a 65 millions d'années ayant entrainée, entre autres, la disparition des dinosaures.

Les causes de ces extinctions massives font encore débat mais l'observation d'une certaine périodicité dans ces extinctions remonte à 1984. Les paléontologistes Raup et Sepkoski avaient remarqué une certaine périodicité, de l'ordre de 26 millions d'années dans la séquence des extinctions au cours du temps. Cette périodicité avait conduit deux équipes de physiciens / astronomes (Whitmire et Jackson - Davis, Hut et Muller) à émettre l'hypothèse Némésis.

Némésis serait une petite étoile peu brillante (une naine rouge ou brune) en orbite autour du soleil (le système solaire serait donc un système binaire). La période de son orbite serait de l'ordre de 26 millions d'années et l'excentricité de cette orbite perturberait périodiquement le nuage de Oort, envoyant régulièrement une pluie de comètes et autres météorites vers le centre du système solaire.

Cette pluie de comètes et de météorites, en frappant la terre, provoquerait ainsi les extinctions massives.

© NASA

La théorie Némésis est jolie, voire poétique mais pour l'instant elle est considérée comme hautement improbable.

Mais, revenons un instant sur les extinctions massives.

Le diagramme ci-dessous montre le pourcentage de destruction de la vie marine:

On constate assez vite qu'il y a les fameuses 5 phases d'extinction massive (en gras sur le schéma comme End K).

Au passage, les écologistes catastrophistes nous annoncent que la 6ième extinction (pas république) a déjà commencée avec le réchauffement climatique. Là, point besoin de Némésis, l'espèce humaine semble auto-suffisante.

On observe aussi, si l'on n'y regarde pas trop à la loupe, une certaine corrélation entre les extinctions et les traces (énormes cratères d'impact) de collisions avec de gros astéroïdes ce qui est sympatique pour l'hypothèse Némésis:

Enfin il y a la périodicité des extinctions massives. Une périodicité de l'ordre de 26 millions d'année avait été remarquée des les années 1980 mais une autre de l'ordre de 62 millions d'années a aussi été remarquée en 2006. Elle est mise en évidence sur la figure suivante:

Un travail récent des professeurs Adrian Mellot et Richard Bambach (publié le 10 juillet 2010 et consultable sur arXiv) a consisté en l'étude de plusieurs bases de données paléontologiques sur les taux d'extinction. En effet, depuis 1984, notre connaissance des données paléontologiques a énormément progressé (ainsi que les datations). Ils ont donc refait le travail de Raup et Sepkoski (1984) mais avec plusieurs bases de données nettement plus riches et précises.

Le résultat semble sans appel:

Ils ont effectué une première analyse dans le domaine spectral (on cherche les fréquences de répétition d'un phénomène au sein d'un signal - pour les pros, l'outil de base est la transformé de Fourier). Le résultat est éloquent:

On y voit clairement deux raies dominantes : Une à la période de 62 millions d'années déjà évoquée ci-dessus et une autre à la période de 27 millions d'années.

La figure ci-dessous montre la meilleure association des évènements d'extinction avec la période de 27 millions d'années (les pointillés verticaux) :

Les deux chercheurs ont ensuite effectué une étude statistique et probabiliste sur la corrélation entre ces deux périodicités et le taux d'extinction d'espèces tel qu'il est connu sur les derniers 540 millions d'années. Ils en déduisent que la probabilité que le taux d'extinction coïncide par hasard avec la combinaison de ces deux périodes (62 et 27 millions d'années) est inférieur à 1%.

Une autre manière de le dire: Il y a 99% de chance qu'un vrai "signal" périodique (2 en fait) soit associé aux variations du taux d'extinction au cours des ages.

Tout cela est a priori sympathique pour l'hypothèse Némésis: Des astéroïdes ou comètes tombent sur la terre au moment des extinctions et il y a une survenue périodique des pics d'extinction tous les 27 millions d'années donc proche de la période orbitale de Némésis qu'avait imaginé le professeur Muller (26 millions d'années).

En fait, les deux auteurs en tirent la conclusion opposée:

Ils constatent que dans l'analyse spectrale, la raie à 27 millions d'années est pointue et étroite (c'est un pic bien raide comme on le voit sur la figure correspondante). Cela signifie que cette période de 27 millions d'années est très stable dans le temps (ce n'était pas 30 millions il y a 500 millions d'années et 25 de nos jours).

Or un des principaux arguments opposé à la théorie de Némésis est que l'orbite de cette étoile serait fortement perturbée par les autres étoiles proches du soleil (alpha du Centaure par exemple). En effet, Némésis devrait s'éloigner de 1 à 1,5 années lumière du soleil pour avoir une période orbitale de 27 millions d'années ce qui la rendrait sensible aux influences des étoiles proches (4,3 années lumière pour alpha et proxima du Centaure).

L'autre argument est bien sur que l'on ne l'a pas détectée. Les prochaines missions d'observation systématique du ciel (Sky-Survey, LSST, WISE, Pan-Starrs) devraient en être capable, si bien sur elle existe.

Ce ne sont pas les hypothèses et théories qui manquent autour des extinctions massives (volcanisme, météorites, champ magnétique terrestre, ...) mais je trouve celle de Némésis un rien poétique.

Un thème similaire sert de trame de fond à plusieurs roman de science fiction comme le cycle de Pern d'Anne McCaffrey.

Reste que cette périodicité des extinctions de masse est troublante. D'après cette dernière étude, si le cycle de 27 millions d'années est bien réel, nous devrions être tranquilles pour encore 16 millions d'années.

Mais je crains que nous ne soyons plus confrontés à la même échelle temporelle, vu les changements provoqué par l'homme durant son maigre million d'années de présence, en particulier dans les 100 dernières années.

Némésis a probablement changé de visage.

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