Ce n’est pas sans une appréhension réelle que je vais réaliser ce parcours à la vitesse de la lumière, non pas à cause de la vitesse mais du fait de la difficulté à résumer dans un langage compréhensible, pour le commun des lecteurs, de travaux de haut niveau scientifique. Conscient de mes propres limites et de celles de l’exercice, je serai reconnaissant aux géologues qui liront cette série d’articles de contribuer à mieux éclairer le lecteur néophyte en laissant un message.
Peu après le Big Bang naissait la Voie Lactée [i]
Cette aventure a commencé avec l’émergence de notre galaxie, la Voie Lactée, peu après (5 à 600 millions d’années tout de même) le Big Bang (13,7 milliards d’années (Ga)) où la matière a commencé à se rassembler et à tourner en spirale autour de son centre, un vertigineux trou noir. Cet objet céleste n’est pas observable pour la bonne raison que son attraction (le champ gravitationnel) est tellement puissante que la lumière ne peut pas s’en réchapper d’où son nom.
Cette attraction monumentale organise la matière en une spirale elliptique de 120 à 160 000 années-lumière de diamètre et 1 000 années-lumière d’épaisseur. Pour mémoire, une année lumière c’est la distance parcourue par la lumière à la vitesse de 300 000 Km/s pendant un an, ce qui est considérable. Notre système solaire est situé à 27 000 années-lumière du centre de la Galaxie et de là nous pouvons observer dans le ciel étoilé les nuits d’été cette trace blanchâtre dans le ciel qui tient à la densité d’étoiles qu’on ne peut pas distinguer à l’œil nu.
A l’intérieur de ce « disque » gigantesque, la matière, solide et gazeuse, s’organise notamment autour des étoiles. C’est le cas de notre Système Solaire dont la structuration a commencé il y a 4,55 à 4,56 Ga autour de « notre » étoile, le Soleil.
De la Terre à la Lune il y a 4,5 Ga [i]
La planète Terre est née dans ces circonstances tumultueuses, par agrégation de matière sous forme rocheuse, liquide et gazeuse par effet de gravité. Cette force présente partout dans l’univers les fait se rapprocher les uns des autres, le plus gros attirant le plus léger. Au début de son existence, notre planète était ainsi une boule de magma brûlante, attirant les météorites qui ont contribué à la faire grossir.
Vers 4,5 Ga, la Terre n’est pas la seule planète à tourner autour du Soleil à 150 millions de km de distance en moyenne. Une autre planète, Théia, de la taille de mars et tournant elle aussi autour du Soleil sur une orbite proche, va la percuter obliquement. Les éléments les plus lourds vont s’incorporer à la terre et les plus légers « flottant » à la surface de la Terre seront éjectés. Sous leur propre force de gravité ces matériaux vont s’agréger pour former la Lune.
C’est aussi ce choc qui serait à l’origine de l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre de 23,5° par rapport à sa rotation autour du Soleil, expliquant ainsi les saisons.
Notre satellite, du fait de sa masse, exerce une attraction sur la Terre, ce qui explique les marées. Après avoir évolué sur une orbite proche de la Terre, 26 000 km de son centre contre Zircon aujourd’hui, elle s’en est éloignée progressivement et continue à raison de 4cm/an (source Planétarium de Saint-Étienne). Les Gaulois qui avaient peur que le ciel leur tombe sur la tête auraient certainement été terrorisés à la vue de cette énorme boule suspendue au-dessus de leur tête.
Cet épisode n’avait pas de témoin car l’atmosphère de cette époque était irrespirable, l’oxygène et la vie apparaitront beaucoup plus tard. Il faisait vraiment très chaud, 2 100 °C, ce qui donnait à la Terre l’apparence d’une boule de feu orange. En son sein et sous l’effet de la gravité, la matière s’organisait en couches, les éléments les plus lourds, le fer notamment, migrant en son centre.
Notre planète commence à prendre forme.
Sous l’effet d’un refroidissement progressif la température de la Terre reste cependant très chaude, autour de 1800°C, mais une croûte brûlante « d’écume » minérale commence à se former vers 4,4 Ga. C’est d’ailleurs à partir de cette date que des roches ont pu être datées sous la forme de cristaux de Zircon, notamment dans l’Ouest Australien.
Le dégazage de cette boule de feu entretient une atmosphère d’eau et de gaz carbonique principalement. Vers 4,2 Ga, la vapeur d’eau accumulée dans l’atmosphère retombe en pluie et forme les océans. La surface de la Terre était encore très chaude, de l’ordre de 227°C, mais la pression atmosphérique était beaucoup plus forte qu’aujourd’hui et permettait ainsi à l’eau de rester sous forme liquide.
Entre 4,2 et 3,8 Ga, la Terre va subir une période dite « grand bombardement tardif » dû à un réarrangement du système solaire. Une pluie d’astéroïdes a considérablement enrichi la Terre principalement d’éléments hydratés et carbonés. Certains d’entre eux, du fait de leur taille, 300 à 450 Km de diamètre ont pu carrément vaporiser tout ou partie des océans du fait de l’énorme chaleur générée par ces impacts. Les nuages ainsi formés sont retombés sous forme de pluies pour les reconstituer.
Les choses s’étant calmées, l’aventure de la vie pourra commencer à partir de 3,8 Ga. C’est ce que nous verrons dans le prochain article.
[i] wikipedia.org/wiki/Histoire_de_la_Terre
[i] wikipedia.org/wiki/Voie_lactée et wikipedia.org/wiki/Formation_et_évolution_du_Système_solaire