La Naissance de la Terre Big Bang

La
Naissance de la Terre

Big Bang

Big Bang, un mot qui exprime une
explosion, un cataclysme qui serait à l'origine de la naissance de la
Terre mais également de l'ensemble de notre système solaire.
La grande diversité des planètes
du système solaire s'est mise en place en quelques dizaines de millions
d'années il y a 4,55 milliards d'années. L'une des conséquences de cette
histoire très ancienne pour la planète Terre est d'abriter encore
aujourd'hui des conditions compatibles avec l'existence et le
développement de la vie.
Mars est la seule autre planète où
ces conditions pourraient avoir été momentanément réunies, il y a plus
de 4 milliards d'années.
L'observation et l'étude des corps du système solaire ainsi
que l'analyse en laboratoire des météorites et des roches lunaires et
terrestres permettent de reconstituer cette aventure, depuis la
naissance du Soleil dans un nuage de gaz et de poussières jusqu'à la
Terre actuelle.

Big Bang et Naissance de la Terre
Naissance de la vie
La
vie vient-elle de l'espace ?










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Le Big Bang

Il y a plus de 15 milliards d'années, la
matière de l'univers était extrèmement condensée et très chaude.
Une gigantesque explosion a provoqué la dissociation de cette
matière. On a baptisé cette "explosion" le Big Bang.

Cependant, cette image assez poétique est loin
de refléter la réalité scientifique. Le Big Bang est une notion
abstraite. L'homme a besoin de définir toute chose; de même, il ne
conçoit pas son environnement autrement qu'avec un début et une fin.

Si la Terre est née, c'est donc qu'il y a eu
un commencement. Mais qu'il y avait-il avant ce commencement ? En fait,
rien. L'univers ne possédait ni galaxies, ni étoiles et ni atomes.
Hubert Reeves, astrophysicien français, décrit cet avant Big Bang "comme
une bouille de matière informe."

" Cette bouille a été portée à des
températures de milliards de milliards de degrés. C'est ce que l'on a
appelé le Big Bang."

Quand il m'a fallu créer une illustration du
Big Bang, j'ai été bien embêtée et le montage ci-dessous n'est qu'une
vue de l'esprit et non une réalité scientifique.



Illustration du Big Bang. ©
dinosoria.com

L'émission d'électrons, de protons, de
neutrons et de photons qui s'en est suivie a permis la formation des
corps célestes. Ce schéma est bien sûr extrèmement simplifié. D'après
les astrophysiciens, il a fallu environ 100 millions d'années après le
Big Bang pour que l'univers se présente sous la forme que nous
connaissons.



Galaxie spirale NGC 1232. Crédit:
Nasa

Dans l'univers, issu du Big bang, on
dénombre 200 milliards de galaxies. Notre galaxie, la Voie Lactée, a un
diamètre supposé de 100 000 années-lumière (1 année-lumière = 10 000
milliards de kilomètres).

Toujours concernant la définition du Big Bang,
je cite Hubert Reeves qui nous en donne une explication logique et
moins abstraite:

" Le Big Bang peut être défini comme le moment
où les notions d'espace et de temps deviennent utilisables. Le Big
Bang, en réalité, c'est notre horizon dans le temps et dans l'espace. Si
nous le considérons comme l'instant zéro de notre histoire, c'est par
commodité. "

En fait, nous ne connaissons pas les origines
de l'univers. Cela ne signifie d'ailleurs pas que l'univers n'a pas
d'origine. Mais, les scientifiques ont besoin de matériaux pour élaborer
des théories. Et ce n'est qu'à partir du Big Bang qu'ils peuvent
reconstituer notre histoire.

Cependant, la théorie du Big Bang n'est pas le
produit de l'imagination des scientifiques. Elle est fondée sur un
ensemble d'observations et sur un système mathématique (la relativité
générale d'Einstein). Hubert Reeves reconnaît que cette théorie comporte
ses faiblesses mais que c'est le scénario qui a apporté le plus de
prédictions réussies comme le fait par exemple que l'univers est en
perpétuel évolution.


La naissance du Soleil

Le Soleil et ses planètes sont apparus en même
temps alors que notre galaxie avait déjà plus de huit milliards
d'années.
Toutes les mesures effectuées sur la Lune
ou des météorites apportent des valeurs identiques soit 4,56 milliards
d'années.

Tout d'abord, des grains et du gaz se
concentrent dans les nuages denses et froids du milieu interstellaire
pour former une nébuleuse. Puis cette nébuleuse s'organise par gravité
en un disque d'accrétion où la matière, tout en tournant autour du
centre du disque, migre aussi vers celui-ci, cela aboutit à la naissance
du Soleil.



Le Soleil vu dans l'ultraviolet
par
Soho. Crédit: Nasa

Puis, à partir des grains microscopiques de la
nébuleuse, se constituent les premiers corps solides, les
planétésimaux, embryons des futures planètes rocheuses.



















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Le fait que notre planète soit à 150
millions de kilomètres du Soleil lui permet de connaître des
températures tempérées.



L’origine des Océans

L’essentiel de nos ressources en eau
proviennent des comètes, corps constitués de glace et de neige, qui
bombardaient la Terre à ses débuts.



Terre. Crédit: Nasa

Quand la Terre s’est refroidie, la
vapeur d’eau contenue dans l’atmosphère s’est condensée, tombant en
pluies. Ces pluies ont rempli les terres basses.


La distance de la Terre par rapport au Soleil
lui a permis de conserver ces molécules d'eau à sa surface de manière
partiellement liquide.

Aujourd’hui, plus de 80% de la Terre est
recouverte d’eau.

Si la Terre avait été plus proche du Soleil
comme Vénus, l'eau liquide n'aurait pu exister. La vie n'aurait donc
jamais pu se développer.


L'Archeozoïque ( - 4,8 - 3,8 milliards d'années)

On ignore à peu près tout de la configuration
des terres et mers pendant cette très longue période. La planète est
encore largement exposée aux bombardements de météorites. Elle se dote
rapidement d'une enveloppe plus légère et rigide sur un manteau visqueux
et animé de convections puissantes.



Cratère
d'impact de Manicouagan vieux de 212 millions
d'années. Crédit: Nasa

Ces forces ont nécessairement provoqué des
déformations importantes de la surface des terres émergées - les
cratères d'impact des météorites -, et la distribution des masses
continentales et des océans a pu changer complètement et à plusieurs
reprises sous l'effet des mouvements de la nouvelle croûte.



Cratère d'impact de Gosses
Bluff en Australie. Crédit: © Nasa

Les roches qui se sont formées au cours de
cette période sont les plus vieilles de la planète; elles n'apportent
que des indications fragmentaires qu'il n'est pas possible de relier
entre elles, car elles témoignent de situations très différentes, à des
moments différents. Les plus anciennes roches qu'on ait pu dater
proviennent d'Isua, au Groenland; leur âge absolu est de 3,8 milliards
d'années.




1- Chaque point brillant de cette galaxie est
une étoile, comme notre soleil; il y en a environ 100 milliards
d'années.

2- Des étoiles jeunes dans un nuage
interstellaire forment des halos de lumière dans le gaz nourricier où
elles baignent encore.

3- La formation de notre système solaire, il y
a 4,5 milliards d'années. Au centre du disque se forme le Soleil tandis
qu'apparaissent les premières planètes dans le gaz et la poussière.

4- Les nuages moléculaires denses et froids (-
260 °C) de la Galaxie sont des pépinières d'étoiles et de molécules
organiques.

5- Ces petites planètes, appelées
planétésimaux sont les restes des premières planètes. Les grosses
planètes comme la Terre résultent de l'accrétion de ces planétésimaux.

6- Toutes les planètes gazeuses, froides et
géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) ont des anneaux.



7- De la collision entre la Terre et un
planétésimal naîtra la Lune.

8-9-10- Trois étapes de l'évolution de la
surface de la Terre primitive, entre - 4,3 et - 3,7 milliards d'années.

8- Vers - 4,3 milliards d'années, des océans
couvrent déjà la majeure partie de la planète. La Lune est encore proche
de la Terre et le bombardement extraterrestre reste incessant. Les
terres émergées sont pour l'essentiel des îles volcaniques; il n'y a pas
de continent et la roche affleure à la surface du sol. L'atmosphère est
dense et le soleil filtre difficilement jusqu'au sol.

9- Vers - 4 milliards d'années, la Lune s'est
éloignée, le bombardement extraterrestre est moins intense et
l'atmosphère moins épaisse.

10- Enfin, dans les océans, les premières
algues bleues, apparues vers - 3,8 milliards d'années, fixent le
carbonate de calcium, construisent ces champignons de calcaire (les
stromatolites) et émettent les premières bulles d'oxygène.



Calendrier de la Terre

Il y a près de 4,6 milliards d'années: la
Terre se forme. Il faudra attendre plusieurs centaines de millions
d'années pour qu'elle se refroidisse et que la vie puisse débuter.


Il y a 3,8 milliards d'années: la vie est
déjà florissante dans les océans
Il y a 2,5 milliards d'années: formation
des grands blocs continentaux
Il y a 540 millions d'années: apparition
des animaux à squelette externe
Il y a plus de 460 millions d'années:
apparition des insectes et des crustacés
Il y a 460 millions d'années: apparition
des poissons
Il y a plus de 420 millions d'années: les
premiers végétaux à sortir de l'eau pour investir les terres sont des
mousses
Il y a 420 millions d'années: un arthropode
foule la Terre
Il y a 370 millions d'années: apparition
des premiers vertébrés à pattes; ce sont les tétrapode
Il y a 320 millions d'années: apparition
des premiers reptiles
De 365 à 295 millions d'années:
développement des grandes forêts du Carbonifère
Il y a 230 millions d'années: apparition
des dinosaures
Il y a 120 millions d'années: apparition
des plantes à fleurs
Il y a 65 millions d'années: les mammifères
commencent à conquérir le monde



Controverse sur la formation de la Terre

Une équipe internationale de chercheurs a
annoncé en novembre 2005 que les continents étaient probablement en
place très tôt après la formation de la Terre.

Ce sont donc les premiers moments de la
création de notre planète qui sont remis en cause.

Les chercheurs de l'université du Colorado à
Boulder réfutent ainsi les vieilles théories existantes selon lesquelles
la Terre était soit désertique, soit recouverte d'océans, lors de sa
formation.



A sa naissance, la Terre
était-elle désertique ou recouverte d'eau ? By eye2eye
. Licence

Les chercheurs aboutissent à cette conclusion
après avoir analysé la présence d'un rare élément (hafnium), présent
dans le zircon des roches de Jack Hills en Australie, vieilles de 4,4
milliards d'années. Cet élément est un des rares connus à être capable
de survivre aux changements qu'a subis la croûte terrestre durant les
différentes périodes.

Selon les chercheurs, les continents se
seraient formés 100 à 500 millions d'années seulement après la création
de la planète, il y a 4,6 milliards d'années.



Illustration de la Terre
reocuverte d'eau. By Cherrylynx . Licence

Les travaux suggèrent que le zircon se serait
formé très tôt, à des températures clémentes pour la formation de la
croûte terrestre... et l'apparition de la vie

Ces résultats appuient ceux d'une précédente
étude conduite par l'auteur principal, Stephen Mojzsis, qui affirmait
que l'eau était présente à la surface de la Terre il y a 4,3 milliards
d'années.

Il est vrai que l’on ignore à peu près tout de
la configuration des terres et des mers pendant la très longue période
de l’archéozoïque (4,8 à 3,8 milliards d’années avant notre ère).
Au début de sa formation, la Terre était encore largement
exposée aux bombardements de météorites.



Cratère en Arizona. By Tim Pearce, Los Gatos . Licence

Jusqu’à présent, selon la théorie officielle,
la Terre était au départ recouverte d’eau puis vers 4,3 milliards
d’années, des océans couvraient la majeure partie de la planète.
Il y aurait donc eu une très longue période pendant laquelle
aucun continent n’existait. Toujours officiellement, la vie est censée
être née dans les océans.

Autant dire que cette nouvelle estimation va
faire l’objet d’une très vive controverse dans les mois qui viennent au
sein de la communauté scientifique