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 4,54 milliards d'années (4.54 × 109 ans ± 1 %)[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]

Antiquité et Moyen Âge[modifier | modifier le code]

La plupart des anciennes cosmologies considèrent le temps comme infini et placent la terre comme faisant partie d'un cycle cosmique éternel. Aristote, dans son traité Du ciel distingue le monde supralunaire, inengendré et incorruptible, et le monde infralunaire imparfait et corruptible mais qui a toujours existé[10]. Les trois religions monothéistes (juive, chrétienne et musulmane) introduisent une création du monde[11].

Le Moyen Âge a souvent été présenté par les historiens du XIXe siècle comme un Âge sombre marqué par l'ignorance et les superstitions. Des clercs et philosophes ont cependant des intuitions fulgurantes sur l'âge de la terre. Au XIVe siècle, le philosophe scolastique Jean Buridan et son élève l'évêque de Lisieux Nicole Oresme remettent en cause la cosmologie aristotélicienne. Considérant que l'érosion lente de la terre et l'orogenèse due aux tremblements sont incompatibles avec l'échelle de temps déduite de la Bible, Buridan rappelle qu'il ne faut pas interpréter les textes sacrés littéralement et envisage des cycles géologiques plutôt qu'humains s'étalant sur plusieurs dizaine de millions d'années[12].

Néanmoins dans le monde occidental chrétien, les déterminations de l'âge de la Terre à la Renaissance se basent encore essentiellement sur la Bible qui énumère les générations depuis Adam[13], les érudits y ajoutant des considérations astronomiques et des données historiques écrites[14]. Les clercs attribuent ainsi un âge de la terre de 6 000 ans mais cette estimation est parfois remise en cause. Un opuscule scientifique de Fausto da Longiano imprimé en 1542 montre que les cycles géologiques se calquent sur ceux des sphères astrales, estimés à 36 000 ans en se basant sur la précession des équinoxes[15].

XVIe et XVIIe siècles[modifier | modifier le code]

À partir de 1520, la Contre-Réforme en réaction à la Réforme protestante établit un littéralisme biblique qui envahit la science, si bien qu'un certain consensus se dégage sur un âge de la terre autour de 6 000 ans[16]. En 1596, Johannes Kepler place la Création de la terre lors du solstice d'été il y a 3993 ans av. J.-C.. En 1647, le prêtre anglais John Lightfoot l'estime à 3928 ans av. J.-C.[17].

En 1650, l'archevêque James Ussher fait remonter la Genèse au 23 octobre 4004 av. J.-C., à neuf heures du soir précisément (chronologie d'Ussher (en) dans ses Annales Veteris Testamenti, a prima mundi origine deducti). Près de cinquante ans plus tard, Isaac Newton l'estime à 3998 ans av. 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[18].

La chronologie d'Ussher fera autorité jusqu'au début du XXe siècle, la version officielle de la Bible affirmant que l'homme et la terre furent créés par la Trinité en 4004 av. J.-C.[19].

XVIIIe siècle[modifier | modifier le code]

L'astronome Edmond Halley propose une méthode scientifique : en estimant la quantité de sels des océans et le débit total des fleuves (en tonnes de sel par année), on peut déduire que la Terre est infiniment plus vieille qu’on ne le pense. Benoît de Maillet, dans son Telliamed (parution posthume 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 estimations les plus solides se basent sur le temps de refroidissement d'une Terre initialement très chaude, comme le fait Buffon[20] 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 fondateurs 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).

XIXe siècle[modifier | modifier le code]

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.

XXe siècle[modifier | modifier le code]

Clair Patterson, associant ses connaissances en géochimie et spectroscopie, mesure la teneur en plomb d'une météorite (Canyon Diablo) ayant le même âge que la terre. Il estime alors l'âge de la planète à 4,55 milliards d'années.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) (en) « Age of the Earth », U.S. Geological Survey,‎ (consulté le 10 janvier 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,‎ , 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,‎ , 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,‎ , p. 77–88
    Pour un résumé, voir: (en) Chemical Abstracts Service, American Chemical Society, Chemical Abstracts, New York, London, American Chemical Society,‎ , 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,‎ , 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,‎ (consulté le 22 décembre 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,‎ , 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,‎ , 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,‎ , p. 1127–1131 (PMID 16121173, DOI 10.1038/nature03882, Bibcode 2005Natur.436.1127B)
  10. Jean-Jacques Szczeciniarz, La Terre immobile : Aristote, Ptolémée, Husserl, Presses Universitaires de France,‎ 2003, p. 75
  11. Hubert Krivine, « Histoire de l’âge de la Terre », Images de la physique, no 44,‎ 2011, p. 15
  12. Gabriel Gohau, Les Sciences de la terre aux XVIIe et XVIIIe siècles : naissance de la géologie, Albin Michel,‎ 2014, p. 27-31
  13. Voir la longévité mythique des personnages bibliques.
  14. « L'âge de la Terre », sur Centre National de Documentation Pédagogique
  15. Ivano Dal Prete (it), « L'ancienneté de la Terre révélée depuis la Renaissance », La Recherche, no 498,‎ , p. 52
  16. Gabriel Gohau, Les Sciences de la terre aux XVIIe et XVIIIe siècles : naissance de la géologie, Albin Michel,‎ 2014, p. 69
  17. (en) G. Brent Dalrymple, The Age of the Earth, Stanford University Press,‎ 1994, p. 21
  18. (en) Frank H. T. Rhodes, Earth. A Tenant's Manual, Cornell University Press,‎ 2012, p. 97
  19. Gabriel Gohau, Les Sciences de la terre aux XVIIe et XVIIIe siècles : naissance de la géologie, Albin Michel,‎ 2014, p. 88
  20. 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,‎ , 290 p. (ISBN 2842251083)

Articles connexes[modifier | modifier le code]