Lorsque que Lord Kelvin a produit sa théorie sur le refroidissement de la Terre, avait-il pris en considération les radiations solaire ?

Article initialement publié sur Quora

Lord Kelvin avait estimé en 1850 l’âge de la Terre en considérant qu’elle était solide et que le gradient thermique à l’intérieur de la Terre suivant l’Équation de la chaleur de Fourier (1805). Pour rappel, il avait obtenu entre 20 et 400 millions d’années, soit une fourchette assez large… Son article de 1862 est ici[1] et ne mentionne que très peu le Soleil, peut être car il lui avait consacré un autre article similaire[2] dans lequel il estimait son âge entre 100 et 500 millions d’années. Pour tenir compte de son propre modèle du Soleil dans le refroidissement de la Terre, il aurait en effet du considérer qu’il la chauffait beaucoup plus dans le passé…

Mais selon Kelvin Cooling Time , la Loi de Stefan-Boltzmann sur le rayonnement du corps noir (de 1884, donc après les articles Kelvin) permet de calculer un temps de refroidissement de 30'000 ans seulement, uniquement à partir de la température de surface actuelle. Il n’y a même pas besoin de supposer une température initiale, car elle apparaît en 1/T^3 donc devient négligeable dès qu’on admet qu’elle était supérieure à la température actuelle. Pour la même raison, le rayonnement solaire (considéré constant…) est alors négligeable si la température de surface est supérieure à la Température d’équilibre à la surface de la planète qui vaut 255K (-18°C) pour la Terre.

J’aime bien la fin de l’article sur le Soleil:

As for the future, we may say, with equal certainty, that inhabitants of the earth can not continue to enjoy the light and heat essential to their life for many million years longer unless sources now unknown to usare prepared in the great storehouse of creation.

Et la radioactivité fut !

Notes de bas de page

[1] On the Secular Cooling of the Earth

[2] On the Age of the Sun’s Heat