Si vous recherchez l’âge de la Terre sur différents sites Internet, vous retrouverez généralement une estimation de 4,54 milliards d’années, tandis que le Soleil se serait formé moins de 500 millions d’années plus tôt. Ce que vous serez peut-être surpris d’apprendre, c’est que cette estimation largement acceptée remonte aux années 1950. Comment l’a-t-on découverte ?
La datation radiométrique
Les efforts pour déterminer l’âge de la Terre remontent à plusieurs siècles, mais les calculs les plus sérieux n’ont eu lieu qu’au début des années 50 grâce au géochimiste américain Clair C. Patterson (1922-1995), qui s’appuya sur une méthode appelée datation radiométrique. Découverte au début du 20e siècle, elle repose sur la désintégration radioactive des isotopes d’éléments instables en isotopes plus stables à un taux mesurable et constant, appelé demi-vie. En mesurant la proportion d’isotopes stables et instables dans un échantillon donné, on peut alors déterminer son âge.
Également connu pour avoir travaillé sur le projet Manhattan pour développer la bombe atomique pendant la Seconde Guerre mondiale, Patterson s’est concentré sur la datation par l’uranium-plomb, particulièrement efficace pour dater les âges géologiques anciens. Dans ce cas, les isotopes d’uranium-238 et d’uranium-235 se désintègrent respectivement en isotopes de plomb-206 et de plomb-207. Les minéraux tels que le zircon, qui incorporent de l’uranium lors de leur formation, mais excluent le plomb, sont couramment utilisés pour ce type de datation.
4,54 milliards d’années
Le géochimiste appliqua cette technique en 1953 à un échantillon de la météorite Canyon Diablo qui s’est écrasée sur Terre il y a environ 49 000 ans. Il s’est plus précisément intéressé aux inclusions réfractaires riches en calcium et en aluminium (CAI) trouvées à l’intérieur. Les CAI sont en effet considérées comme les premiers solides à s’être formés dans le système solaire.
En mesurant la composition isotopique du plomb dans cet échantillon, Patterson proposa une estimation de 4,5 milliards d’années. Depuis, les différentes mesures effectuées sur d’autres météorites et autres roches lunaires n’ont que légèrement affiné ce nombre. L’âge de la Terre est désormais estimé à environ 4,54 milliards d’années avec une marge d’erreur de 1% (environ 50 millions d’années).
Naturellement, ces travaux de mesure ont été importants, mais notez que Clair C. Patterson est surtout connu pour avoir publié en 1965 un article sur l’étendue de la pollution toxique au plomb sur Terre. En étudiant les niveaux de plomb dans les carottes de glace du Groenland et de l’Antarctique, le chercheur avait en effet découvert que les niveaux de plomb dans l’atmosphère avaient considérablement augmenté depuis la révolution industrielle. Ses recherches avaient également montré que l’essence au plomb était la principale source de cette pollution.
Au cours de sa carrière, Patterson a également développé des techniques de mesure extrêmement précises pour les isotopes du plomb. Ces techniques ont depuis été utilisées par d’autres scientifiques dans divers domaines de recherche. Après les missions Apollo, il a également travaillé sur la datation des échantillons de roches lunaires, contribuant ainsi à notre compréhension de l’évolution de la Lune et de son histoire géologique.
En conclusion, bien que l’âge de la Terre soit souvent estimé à 4,54 milliards d’années, cette estimation repose sur des travaux pionniers menés au milieu du 20e siècle par le géochimiste Clair C. Patterson. Utilisant la méthode de datation radiométrique, en particulier la technique de l’uranium-plomb, Patterson a déterminé l’âge de la Terre en analysant des inclusions réfractaires dans une météorite. Cette découverte a révolutionné notre compréhension de l’histoire géologique de notre planète.
Le travail de Patterson ne s’est pas arrêté là. Il a également joué un rôle crucial dans la prise de conscience des dangers de la pollution au plomb, démontrant une augmentation alarmante des niveaux de plomb dans l’atmosphère due à l’industrialisation et à l’utilisation de l’essence au plomb. Ses techniques de mesure précises ont été adoptées dans divers domaines scientifiques, étendant leur impact bien au-delà de la géochronologie.
Ainsi, les contributions de Patterson ont non seulement affiné notre connaissance de l’âge de la Terre, mais elles ont également eu un impact profond sur la santé publique et la recherche environnementale. Son héritage continue d’influencer de nombreux aspects de la science moderne, nous rappelant l’importance de la rigueur scientifique et de l’innovation dans la quête de la connaissance.
