Âge de la Terre et du système solaire

Depuis longtemps, l’origine de la Terre a intrigué l’homme pour des raisons métaphysiques. Le problème a été abordé sur le plan scientifique à partir du XIX^e siècle.

Dans les années 1890, il a été l’objet de vifs débats entre naturalistes et physiciens que l’histoire a retenus dans la querelle célèbre de Lord Kelvin et Charles Darwin~: Lord Kelvin proposait un âge de 200~millions d’années pour la Terre en calculant son refroidissement à partir d’un état initial en fusion. Il fut le pourfendeur inébranlable de la théorie de l’évolution des espèces avancée par Charles Darwin, pour qui les mutations de la vie nécessitaient un intervalle de temps beaucoup plus important.

La découverte en 1896 de la radioactivité naturelle par Becquerel, puis en 1903 par Pierre Curie et Laborde, la mise en évidence de la source de chaleur constituée par ce phénomène, et enfin l’établissement de sa présence dans toutes les roches par Lord Rayleigh en 1906, devaient résoudre ce conflit.

Les décennies suivantes ont vu le développement de l’application de la radioactivité à la détermination des temps géologiques~: simultanément l’âge de la Terre «reculait» et l’écart entre limites inférieures et supérieures se réduisait grâce aux travaux de Rutherford, Russel, Holmes, Nier, Houtermans, Gerling, Bullard et Stanley, Alpher et Herman.

En 1956, 60~ans après la démolition de la barrière établie par Kelvin, Claire Patterson et ses associés du California Institut of Technology ont proposé la valeur de 4,55~milliards d’années, avec une incertitude de 70~millions d’années.

Cet article a pour but de présenter quelques modes de raisonnement et de mise en pratique de la radiochronologie en prenant pour exemple cette détermination.