Quelle planète pour votre monde imaginaire ?

Si l'on doit prendre les choses dans l'ordre, on ne peut concevoir des continents, des mers et des océans sans penser d'abord à la physionomie de la planète où votre monde imaginaire va s'étendre.

Voici les questions que vous devez vous poser : quelles sont les lois physiques de ce monde ? Celui-ci a-t-il une faible gravité, ce qui permettrait la croissance d’êtres très étirés ? Le monde que vous voulez bâtir est-il semblable à notre bonne vieille Terre ou est-ce une étoile à neutrons, une planète gazeuse ?

Tout d’abord, qu’est-ce qu’une planète ? 

Il faut d’abord savoir que dans notre univers, quatre forces fondamentales prédominent : ce sont des attractions élémentaires qui gouvernent l’intégralité des phénomènes physiques de l’univers. Parmi elles, une seule va nous intéresser à ce stade : la gravité. 

Dans le vide de l’espace, tout corps qui possède une masse possède une force d’attraction, d’autant plus grande que sa masse est importante. C’est ainsi qu’il attire à lui d’autres corps, et qu’une masse sphérique se forme petit à petit, par accrétion et condensation. En clair, des particules et des corps de matière s’agrègent les uns aux autres pour former des corps de plus en plus gros. La force gravitationnelle s'exerce de manière égale dans toutes les directions de l'espace : l'accrétion de matière est donc la même partout sur le corps en formation, d'où sa forme sphérique. Un autre phénomène se produit ensuite : le noyau de ce corps en formation se trouve enfoui sous des couches  de matière successives, qui continuent de s'incorporer à lui. Comme ce noyau se trouve soumis à une pression gigantesque au fur et à mesure que la masse du corps augmente, sa température augmente. C’est ainsi qu’une planète dotée d’une certaine force d'attraction naît.

Un autre facteur influence la rotondité des astres, l'empêchant d'être parfaite : la force centrifuge due à leur rotation, qui aplatit très légèrement les planètes. 

Voulez-vous mettre des anneaux à votre planète ?

Les anneaux planétaires sont essentiellement des régions en forme de disques, gravitant à distance de la planète et composées de particules, de poussières et de débris. Ils peuvent se former de diverses manières : à partir de matières non accrétées à la planète pendant la formation de cette dernière, à partir de restes de satellites qui ont franchi la limite de Roche... La limite de Roche, c'est la limite en-dessous de laquelle le satellite d'une planète perd sa consistance en tant qu'astre, car il est déchiré par la force d'attraction gravitationnelle de l'astre autour duquel il orbite (ce qu'on appelle les forces de marée). Il faut aussi savoir que les anneaux les plus proches de la planète tournent plus rapidement que les plus lointains.

Comme nous comptons écrire à propos d’êtres vivants, sans préjuger de leur espèce, fussent-ils humains ou non-humains – du moins c’est ce que je suppose : si votre intention est d’écrire un cycle entier de fantasy ou de science-fiction à propos d’un monde intégralement inerte, allez-y et je m’empresserai de vous lire avec intérêt et curiosité – nous devons fatalement nous interroger sur les fameuses conditions d’émergence de la vie.

Les conditions d’émergence de la vie : pour que la vie se forme à sa surface, il est nécessaire d’avoir un certain nombre de conditions, que je ne vais pas détailler entièrement ici, n’étant pas fin connaisseur de la question… Suffisamment d’informations sont disponibles ailleurs pour y répondre, (1) mais je compte tout de même donner quelques indications.

- Il me semble en effet que la présence d’une atmosphère et d’un champ magnétique qui protège la planète contre les particules venant du soleil le plus proche est indispensable, sans quoi toute forme d’êtres vivants serait impossible.

- La présence d’eau est également une condition requise pour l’émergence de la vie, mais les scientifiques s’accordent à dire qu’elle doit être à l’état liquide. En effet, seule l’eau liquide a ce pouvoir de favoriser les réactions chimiques : dans un solide (disons de l’eau à l’état de glace), les molécules sont figées, et peuvent donc très difficilement produire une réaction en entrant en contact. Dans un gaz, elles sont trop dispersées, et les réactions sont donc beaucoup plus rares. En définitive, seule l’eau à l’état liquide saurait produire les conditions nécessaires à la chimie du carbone qui elle seule donne la vie. 

- Les scientifiques s’accordent d’ailleurs pour dire qu’une autre voie que celle du carbone (C) serait relativement compliquée pour l’épanouissement du vivant… 

Cela ne vous empêche pas d’imaginer un autre composant imaginaire, bien sûr, ou de faire fi de trop de rigueur scientifique…

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N’oubliez pas la source de chaleur et de lumière : un ou plusieurs soleils ?

La trajectoire orbitale de votre planète sera différente selon la réponse que vous apporterez, tout comme la température ambiante qui règne à sa surface… Etant donné la rotondité des astres – sauf bien sûr si vous imaginez une planète ayant la forme d’un anneau ou d’une ogive… – certaines régions se trouveront plus près de la source de chaleur et de lumière et seront par conséquent plus chaudes, tandis que certaines régions qui se situent aux pôles seront plongées dans un froid quasi-perpétuel. Le soleil influence également le fonctionnement des saisons, comme nous le verrons.

Quelle végétation pour une planète dotée de deux soleils ?

Courant 2011, l'astronome écossais Jack O'Malley, un chercheur de l'université Saint-Andrews s'est posé la question, et ses recherches ont abouti à une surprenante conclusion : selon lui, la végétation d'une planète orbitant autour de deux ou trois soleils pourrait avoir une couleur très sombre (grise ou noire)... (2)

Le fonctionnement des saisons : 

Ici, quelques notions de mécanique céleste vous seront utiles. Votre planète, a-t-elle une forte obliquité par rapport à son plan orbital ? Vous savez sûrement que la Terre possède une inclinaison de son axe de rotation par rapport à ce qu’on appelle le plan de l’écliptique (c’est-à-dire le plan délimité par la trajectoire dans l’espace de la Terre autour du soleil) : celle-ci est d’environ 23°.

Cette inclinaison détermine notamment le fonctionnement des saisons : l’obliquité de la terre détermine des variations d’ensoleillement tout au long de l’année. Et cet ensoleillement varie lui-même selon que vous vous trouvez dans l’hémisphère austral (sud) ou dans l’hémisphère boréal (nord).

Lorsque le Nord se trouve dans la saison de l’été, l’inclinaison de la Terre est donc plus favorable à ce que les rayons du soleil atteignent à la surface de cette région à l’aide d’une trajectoire approchant les 90°. A ce moment-là, un mètre carré de superficie sera arrosé de plus de rayons lumineux qu’un même mètre carré à la même heure dans le Sud. Pour cette raison, les saisons sont inversées d’un hémisphère à l’autre. Quand l’un traversera une période estivale, l’autre entamera son hiver, et inversement. De même, lorsque l’hémisphère boréal se trouve dans sa saison froide, les rayons du soleil atteignent sa surface à l’aide d’une trajectoire s’éloignant de 90°.

Et là, rien qu’à ce niveau de la création de votre monde (c’est-à-dire au tout début, si vous avez commencé les choses dans l’ordre), vous avez déjà de bons ingrédients qui vont déterminer la suite des opérations.

En effet, cette succession des saisons va déjà avoir un impact important sur la faune, la flore, et même les représentations et les cultures humaines (ou non-humaines) qui vont s’épanouir sur votre monde.

Prenez l’exemple de certains oiseaux migrateurs, qui entament un long périple du Nord au Sud, de manière à toujours fuir les régions froides et rechercher les régions chaudes…

Prenez également toutes nos coutumes ancestrales liées à l’hiver : Noël en est un bon exemple. A Noël, nous décorons un sapin : il s’agit tout simplement d’une coutume celte qui consistait à célébrer le solstice d’hiver en enjolivant les plus beaux arbres de la forêt encore verts à cette époque de l’année… Le christianisme est venu s’implanter bien après et un phénomène d’harmonisation avec le vieux fond païen a eu lieu, qui donne, précisément, les belles représentations de Noël que nous avons aujourd’hui (nonobstant la dimension massivement commerciale de cet événement, qui n'est arrivé que tardivement, avec la modernité).

Plus généralement, la saisonnalité va influer sur les pratiques et les rythmes agraires. Or, ces éléments sont vitaux pour une civilisation. Ainsi, les moments de l’années liés au printemps, à l’automne, à l’hiver ou à l’été, et plus précisément liés aux passages entre ces saisons, vont donner lieu à diverses célébrations : que l’on songe par exemple à la Samain des celtes (fête des morts), célébrant le passage vers la saison sombre, et marquant la fin des combats pour les guerriers, et la fin des travaux agraires pour les paysans. Ainsi, l’environnement détermine très largement le fonctionnement d’une société, même si nous autres individus modernes avons totalement perdu ce sens des réalités cycliques et cosmiques (pour la simple raison que nous avons les moyens techniques de nous en extraire).

Certains auteurs ont développé des mondes qui varient par rapport au mécanisme des saisons que les Terriens connaissent :

- Citons le plus connu d’entre eux, G.R.R. Martin, qui dépeint dans son cycle Le trône de fer une succession de saisons incroyablement longues : elles peuvent y durer des années entières.

- De même, dans le cas d’Helliconia, trilogie de l’auteur Brian Aldiss, où une planète du nom d’Helliconia, à la morphologie similaire à celle de la Terre, traverse également des périodes de plusieurs siècles, chacune marquées par une saison particulière. L’histoire et la nature particulière de l’environnement revêt une immense importance dans l’œuvre d’Aldiss, et exerce des effets décisifs sur le fonctionnement des sociétés qui vivent sur Helliconia.

>> Le printemps d'Helliconia (1982)

>> Helliconia, l'été (1983)

>> L'hiver d'Helliconia (1985)

- A titre d’exemple de ce genre, on pourrait en réalité citer toutes les œuvres où la planète elle-même et sa situation dans un système solaire ou stellaire influent sur l’existence concrète de ses habitants : citons encore le roman L’œuf du dragon de l’auteur américain Robert Forward : une forme particulière de vie parvient à se développer sur une étoile à neutrons, qui recèle pourtant des contraintes environnementales extrêmes (une gravité gigantesque, une rotation sur elle-même d’une fraction de seconde…). Une civilisation s’y développe pourtant et parvient même à atteindre un niveau technologique très élevé : ces « cheelas » ont un langage, des artefacts civilisationnels et des mentalités qui ont été forgés par leurs conditions d’existence.

Venons-en à la question des satellites. Cette question peut se reformuler ainsi : une ou plusieurs lunes ?

Une foule de représentations d’univers de SF ou de fantasy présente des mondes similaires au nôtre qui sont dotés de jolies triades lunaires… Si l’envie vous prend de faire ainsi sans vous préoccuper de vraisemblance, allez-y, bien sûr. Mais en ce qui me concerne, j’ai préféré faire le choix du réalisme lorsque j’ai construit mon monde. J’avais opté tout d’abord pour une « terre alternative » fonctionnant avec deux lunes de taille semblable. Lorsque j’ai réalisé, après m’être dûment renseigné, ce que cela pourrait impliquer physiquement, je suis tout de suite revenu à une lune unique. Mais en même temps, je me dis que savoir pertinemment ce que donnerait la présence de deux lunes peut être un moteur de créativité très puissant.

Justement : imaginez un monde ayant deux lunes. Que se passerait-il ? C’est à cette question que répond l’astronome Neil F. Commins dans son livre – dont je me demande toujours s’il a été traduit en français… – What if the earth had two moons ?

Il faut d’abord savoir que la lune exerce une influence gravitationnelle décisive sur la Terre. En effet, la présence du satellite élève le manteau supérieur, couche ductile de la croûte terrestre. C’est normal étant donné que tout corps céleste ayant une masse suffisante exerce une attraction. La lune « tire » donc à elle, par sa simple force d’attraction, la surface de la Terre. Si nous tirions sur un de nos poils, nous verrions à la base une surélévation de la peau. Ainsi, sous l’influence de notre satellite, le plancher des océans se surélève et génère le rythme des marées. (3)

Ainsi, la présence d’une deuxième lune aurait des conséquences en termes de marée qui seraient très importantes, voire catastrophiques.

Sans compter que ces deux lunes pourraient s’entrechoquer à un moment, et ainsi faire pleuvoir la mort sur la Terre, la force gravitationnelle exercée par une deuxième lune pourrait faire monter des marées gigantesques, bien plus importantes que celles que nous connaissons actuellement. Des raz-de-marée permanents qui déferleraient sur des portions très importantes des continents, formant ainsi des zones immenses de plages mortelles où ceux qui s’y aventurent risquent la mort par noyade s’ils ne respectent pas ce cycle implacable de marées dévoreuses… La conséquence de ces phénomènes serait donc que les terres émergées de notre planète auraient bien moins de superficie habitable : l’humanité serait réduite à rester au centre de ces territoires et de préférence en des points de relief plutôt élevés… De même, les représentations des hommes, les cultures et les mentalités seraient bien différentes…

Mais cette force de traction exercée sur la Terre ne serait-elle pas énorme au point de provoquer bien plus que de « simples » raz-de-marée permanents ? Le manteau supérieur de notre planète serait mis à rude épreuve tout le temps, malaxé, pétri par les deux lunes comme la pâte d’un boulanger… En plus de ces vagues gigantesques, nous aurions des phénomènes volcaniques de grande ampleur et des tremblements de terre…

Neil F. Commins continue pourtant de dérouler l’écheveau des conséquences : avec deux lunes, la nuit serait bien plus brillante, d’où des effets décisifs sur les espèces végétales et animales ! En effet, pour échapper aux prédateurs, plus moyen de compter sur une obscurité salvatrice. Celle-ci est bien plus raréfiée lorsque deux pleines lunes éclairent tout en permanence… D’où la nécessité de développer d’autres moyens de survie. En d’autres termes, l’évolution des espèces aurait également pris un tour différent.

Et si la Terre n’avait aucun satellite ?

Ce sont les effets inverses qui se produiraient. Le soleil serait le seul responsable du rythme des marées, qui perdraient ainsi une bonne part de leur amplitude. De plus, la lune a un effet de « freinage » par rapport à la vitesse de rotation de la Terre, ce qui a un effet en termes de longueur des journées, et par là même, en termes de nombre de jours par an. Sans lune, nous aurions donc une vitesse de rotation plus rapide dans l’espace, et des jours de quelques heures seulement. Non seulement nous aurions plus d’un millier de jours par an, mais en plus les effets climatiques de la rotation accélérée de la Terre provoquerait des vents et des tempêtes très violentes. Autre conséquence : des nuits d’encre, sans lumière aucune. Je vous laisse imaginer quelles conséquences tout cela aurait sur la flore, la faune et les civilisations du monde. Gardez également en tête que la lune stabilise l’axe d’inclinaison de la Terre : sans elle, celui-ci oscillerait périodiquement entre 0° (soit un axe de rotation parfaitement perpendiculaire au plan de l’écliptique, avec une absence totale de saisonnalité, ainsi qu’une lumière et une chaleur extrêmement raréfiée pendant une période de temps très longue, du moins dans l’hémisphère nord) et un écart bien plus considérable que nos habituels 23° par rapport à cette perpendiculaire de base (soit une exposition prolongée au soleil). Sans lune, nous aurions donc une période d’obscurité s’étalant sur des mois, voire des années (inclinaison proche de 0°) suivie d’une période d’ensoleillement s’étalant sur une durée semblable (inclinaison très forte).

Remarquez, si vous imaginez un monde dans lequel ces phénomènes se réalisent, cela peut donner lieu à des histoires passionnantes ! Veillez à bien superposer ce cycle d’oscillations au cycle jour-nuit, qui, lui, provient de l’influence du soleil.

(1) https://lc.cx/qctu

(2) https://lc.cx/qct8

(3) https://phys.org/news/2011-12-earth-moons.html

Tom Vipraine