Âge de la Terre

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la Terre vue d'Apollo 17

L'âge de la Terre est, selon les connaissances actuelles, de 4,57 milliards d'années (4.57 × 109 ans ± 1 %). On donne également 4,54 × 109 ans [1]. Cette datation repose sur des preuves scientifiques provenant de la datation radiométrique des météorites et se trouve cohérente avec l'âge des échantillons des plus anciennes roches lunaires et terrestres connues[2],[3].

Avec la Révolution scientifique et le développement de la datation radiométrique, les mesures de traces dans des minéraux riches en uranium démontraient que certains étaient âgés de plus d'un milliard d'années[4]. Les plus anciens de ces minéraux analysés – des petits cristaux de zircon trouvés dans les Jack Hills d'Australie – sont datés d'au moins 4,404 milliards d'années[5],[6],[7]. En comparant la masse et la luminosité du Soleil à celles des multitudes d'autres étoiles, il apparaît que le Système solaire ne peut être beaucoup plus ancien que ces roches. Les inclusions minérales riches en calcium et en aluminium (dites en anglais CAI pour « Ca-Al-rich inclusions ») – les plus anciens constituants solides connus des météorites qui se sont formées dans le Système solaire – sont datés de 4,567 milliards d'années[8],[9], donnant un âge pour le Système solaire et une limite supérieure à l'âge de la Terre.

L'hypothèse dominante est que l'accrétion de la Terre commença peu après la formation des CAI et des météorites. Parce que la durée exacte de l’accrétion de la Terre n'est pas encore connue et les projections données par les différents modèles allant de quelques millions à cent millions d’années, l'âge exact de la Terre est difficile à déterminer, voire à définir. Il est de même souvent difficile de déterminer l'âge exact d'une roche. Elle peut être le produit de l'agrégation de minéraux d'âges différents. Si c'est un grès, la sédimentation a mélangé des grains arrachés à des roches variées, plus anciennes. Si c'est un granite, il peut avoir absorbé des cristaux (de zircon, souvent) aux roches qu'il a traversé en montant des profondeurs.

Historique[modifier | modifier le code]

Dans le monde occidental chrétien, les déterminations de l'âge de la Terre se basaient sur la Bible qui énumère les générations depuis Adam, les érudits y ajoutant des considérations astronomiques et des données historiques écrites[10] :

  • James Ussher estime en 1650 à 4004 années avant J.C. (chronologie d'Ussher (en) dans ses Annales Veteris Testamenti, a prima mundi origine deducti) ;
  • Isaac Newton l'estime à 3998 ans avant J.-C. en se servant de la précession des équinoxes pour caler l'âge des phénomènes bibliques avec des observations astronomiques babyloniennes ou des légendes des Grecs ;
  • Johannes Kepler date son âge à 3993 ans avant J.-C..
  • Benoît de Maillet, dans son Telliamed en 1755, évalue l'âge de la Terre à 2 milliards d’années en mesurant l'éloignement des ports ensablés.
  • Jean-Baptiste de Lamarck, à partir de la rotation des océans, propose une datation de 4 milliards d'années.

Scientifiquement, les premières estimations se sont basées sur le temps de refroidissement d'une Terre initialement très chaude, comme le fait Buffon[11] qui expérimente le refroidissement de sphères métalliques de différents diamètres dans sa forge vers 1770  : il aboutit, par extrapolation linéaire aux dimensions de la Terre, à un âge de 77 000 ans. Lord Kelvin reprend le modèle de Buffon en supposant que le globe est rigide et homogène et en lui appliquant l'équation de la chaleur, il estime l'âge entre 20 et 400 millions d'années. James Hutton, un des fondateur de la géologie moderne se rend bien compte qu'il a fallu un temps considérable pour réaliser ce qu'il observe. Au XIXe siècle, William Pengelly puis William Thomson qui utilise l'équation de la chaleur de Joseph Fourier (il s'intéresse seulement à la conduction et ne prend pas en compte la convection).

C'est la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel qui permettra de repousser l'âge de la Terre jusqu'à l'âge qu'on lui attribue aujourd'hui : l'essentiel de la chaleur de la Terre ne provient pas de sa chaleur initiale (qui se serait perdue en moins de 400 millions d'années) mais est produit et entretenu par la désintégration radioactive d'éléments tels que le potassium, l'uranium et le thorium. C'est aussi la compréhension de la source d'énergie du Soleil lui-même, par fusion thermonucléaire de l'hydrogène en hélium, qui a permis de lever une autre objection majeure de Lord Kelvin aux âges suggérés par les géologues : faute de prendre en compte cette source de chaleur, ses calculs suggéraient que le Soleil n'aurait pu fonctionner plus de quelques millions ou dizaines de millions d'années.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Age of the Earth », U.S. Geological Survey,‎ 1997 (consulté le 10 janv. 2006)
  2. (en) Gérard Manhès, Claude J. Allègre, Bernard Dupré et Bruno Hamelin, « Lead isotope study of basic-ultrabasic layered complexes: Speculations about the age of the earth and primitive mantle characteristics », Earth and Planetary Science Letters, Elsevier B.V., vol. 47, no 3,‎ 1980, p. 370–382 (DOI 10.1016/0012-821X(80)90024-2, Bibcode 1980E&PSL..47..370M)
  3. (en) G. Brent Dalrymple, « The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved », Special Publications, Geological Society of London, vol. 190, no 1,‎ 2001, p. 205–221 (DOI 10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14)
  4. (en) B. B. Boltwood, « On the ultimate disintegration products of the radio-active elements. Part II. The disintegration products of uranium », American Journal of Science, vol. 23,‎ 1907, p. 77–88
    Pour un résumé, voir: (en) Chemical Abstracts Service, American Chemical Society, Chemical Abstracts, New York, London, American Chemical Society,‎ 1907, 817 p. (lire en ligne)
  5. (en) S. A. Wilde, J. W. Valley, W. H. Peck et C. M. Graham, « Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago », Nature, vol. 409, no 6817,‎ 11 janvier 2001, p. 175–178 (PMID 11196637, DOI 10.1038/35051550)
  6. (en) John W. Valley, William H. Peck et Elizabeth M. Kin, « Zircons Are Forever », sur The Outcrop, Geology Alumni Newsletter, University of Wisconsin-Madison,‎ 1999 (consulté le 22 déc. 2008), p. 34–35
  7. (en) S. Wyche, D. R. Nelson et A. Riganti, « 4350–3130 Ma detrital zircons in the Southern Cross Granite–Greenstone Terrane, Western Australia: implications for the early evolution of the Yilgarn Craton », Australian Journal of Earth Sciences, vol. 51, no 1,‎ 2004, p. 31–45 (DOI 10.1046/j.1400-0952.2003.01042.x)
  8. (en) Y Amelin, An Krot, Id Hutcheon et Aa Ulyanov, « Lead isotopic ages of chondrules and calcium-aluminum-rich inclusions. », Science, vol. 297, no 5587,‎ septembre 2002, p. 1678–83 (ISSN 0036-8075, PMID 12215641, DOI 10.1126/science.1073950, Bibcode 2002Sci...297.1678A)
  9. (en) J; Baker, M. Bizzarro, N. Wittig, J. Connelly et H. Haack, « Early planetesimal melting from an age of 4.5662 Gyr for differentiated meteorites », Nature, vol. 436, no 7054,‎ 25 août 2005, p. 1127–1131 (PMID 16121173, DOI 10.1038/nature03882, Bibcode 2005Natur.436.1127B)
  10. « L'âge de la Terre », sur Centre National de Documentation Pédagogique
  11. Il estime l'âge de la Terre d'abord par les strates sédimentaires et la vitesse de sédimentation.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Hubert Krivine, La terre, des mythes au savoir, Cassini,‎ 10 mai 2011, 290 p. (ISBN 2842251083)

Articles connexes[modifier | modifier le code]