La formation de la terre
La formation de la Terre remonte à environ 4,5 milliards d’années, en même temps que le reste du système solaire. Notre planète est née de l’agglomération progressive de poussières et de roches qui tournaient autour du jeune Soleil, puis s’est différenciée en couches avant de se doter d’océans, d’une atmosphère et de continents.
De la nébuleuse aux planétésimaux
Le système solaire s’est formé à partir d’un nuage de gaz et de poussières qui s’est effondré sur lui-même. Au centre est né le Soleil ; autour, un disque de matière a donné naissance aux planètes. Dans ce disque, les grains de poussière se sont collés en agrégats de plus en plus gros, les planétésimaux, qui se sont percutés et assemblés : c’est l’accrétion. Les météorites les plus anciennes, datées d’environ 4,57 milliards d’années, servent de repère pour fixer l’âge du système solaire.
Une planète en fusion qui se différencie
L’énergie des impacts, la désintégration d’éléments radioactifs et l’enfoncement des matériaux lourds ont fortement chauffé la jeune Terre, dont une grande partie a fondu (on parle d’océan de magma). Le fer et le nickel, plus denses, ont migré vers le centre pour former le noyau ; les silicates plus légers sont restés au-dessus et ont formé le manteau puis la croûte. Selon l’hypothèse la plus admise, une collision géante avec un corps de la taille de Mars, parfois nommé Théia, aurait projeté les débris à partir desquels s’est formée la Lune.
Le champ magnétique terrestre est entretenu par les mouvements du fer liquide du noyau externe (la géodynamo). La graine, noyau interne solide qui cristallise lentement, contribue aujourd’hui à alimenter ces mouvements ; son âge exact fait encore débat.
Atmosphère et océans
En se refroidissant, la surface s’est solidifiée. Le dégazage du manteau par les volcans a libéré de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et de l’azote, formant une atmosphère primitive dépourvue d’oxygène libre. Une partie de l’eau a pu aussi être apportée par des météorites ou des comètes. La vapeur s’est condensée en océans. Des cristaux de zircon d’Australie occidentale (Jack Hills), âgés d’environ 4,4 milliards d’années, suggèrent que de l’eau liquide existait déjà très tôt.
Les premières roches et les premiers continents
Les plus anciennes roches connues, comme les gneiss d’Acasta au Canada, ont environ 4 milliards d’années. Les grands éons de l’histoire terrestre sont :
- l’Hadéen (de la formation à environ 4 milliards d’années), période dont il reste très peu de roches ;
- l’Archéen (environ 4 à 2,5 milliards d’années), qui voit se former les premiers noyaux continentaux et apparaître les premières traces de vie microbienne ;
- le Protérozoïque (2,5 milliards à 541 millions d’années environ), marqué par l’enrichissement de l’atmosphère en oxygène produit par les cyanobactéries, vers 2,4 milliards d’années.
L’érosion et la sédimentation ont commencé dès qu’il y a eu de l’eau liquide, donnant les premières roches sédimentaires. La date de mise en place de la tectonique des plaques telle que nous la connaissons reste discutée par les géologues.
Comment le sait-on ?
Ces connaissances reposent sur la datation radiométrique des roches et des météorites (désintégration de l’uranium en plomb notamment), sur l’étude des minéraux les plus anciens, sur la sismologie, qui révèle la structure interne du globe, et sur les échantillons lunaires rapportés par les missions spatiales. Les chiffres sont régulièrement affinés à mesure que de nouvelles analyses paraissent.
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