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Une horloge universelle : Deux difficultés : le temps zéro et les conditions initiales

Vous êtes ici : » » Une horloge universelle : Deux difficultés : le temps zéro et les conditions initiales ; écrit le: 30 mars 2012 par azza modifié le 14 novembre 2014

Une horloge universelle : Deux difficultés : le temps zéro et les conditions initialesLes expériences de datation font appel à des mesures de faibles radioactivités, d’une part et à la spectrométrie de masse, d’autre part. Il s’agit de techniques délicates qui n’ont cessé de progresser. C’est pourquoi le champ de ces recherches et la précision des résultats se sont accrus sans cesse au cours du xxe siècle. Malgré son grand intérêt, nous n’aborderons que ponctuellement ce vaste domaine expérimental, pour nous concentrer sur les deux difficultés théoriques majeures rencontrées dans le domaine de la datation, qui sont la définition de l’origine des temps et la détermi­nation dès conditions initiales. Nous nous appuierons pour cela sur l’exemple de l’âge de la Terre.

.Deux méthodes ont été majoritairement utilisées pour mesurer l’âge de notre pla­nète. La première est basée sur le couple constitué du rubidium 87 (87Rb) et de son descendant, le strontium 87 (87Sr). Là seconde est dérivée de celle de Boltwood (ura­nium-plomb) et est connue sous le nom de méthode « plomb-plomb ». Nous revien­drons sur ces deux méthodes, mais le point essentiel ici est que leur mise en œuvre sur un grand nombre d’échantillons dé roches terrestres a conduit à des âges très va­riés, souvent inférieurs au milliard d’années ! Ce résultat met eh évidence la première des difficultés rencontrées lorsque l’on veut dater un objet, qui est la définition de l’origine des temps, du « temps zéro » .



Rappelons d’abord que la Terre est loin d’être homogène. Les innombrables ro­ches qui la composent ont dés origines diverses, et des échanges chimiques ont lieu de façon permanente entre ces roches et l’atmosphère, les océans, les rivières… Là composition chimique dès matériaux terrestres est donc loin d’être immuable et elle ne cesse d’évoluer dans le temps. Cette évolution se produit à des échelles de temps géologiques, mais avec des ruptures, c’est-à-dire des moments où un certain minéral se trouve coupé de ces échanges avec l’extérieur

L’autre difficulté/plus grande encore, c’est la détermination des conditions initia­les, c’est-à-dire des quantités de l’isotope père et de l’isotope fils présents dans l’échantillon considéré au temps zéro. Comment connaître, par exemple la teneur « initiale » en 87Rb et en 87Sr d’un minéral alors que l’on ignore tout – ou presque – des échanges qui ont fixé ou modifié ces teneurs avant que le système se retrouve iso­lé de son environnement ?Pour un échantillon donné, c’est le dernier de ces moments qui constitue l’origi­ne des temps. C’est alors que le système « père-fils » utilisé pour la datation s’est re­trouvé « fermé », c’est-à-dire livré à lui-même. C’est à partir de cette origine que sera décompté ce que l’on appelle « l’âge » de la roche en question. Celui-ci peut donc varier d’un échantillon à l’autre et selon le système utilisé pour la datation.

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