Le plus ancien matériau terrestre a 4,4 milliards d'années

Le Monde.fr avec AFP | 24.02.2014 à 09h40 • Mis à jour le 24.02.2014 à 09h45

Vue d'artiste de la Terre lors de sa formation par accrétion.

Quatre milliards quatre cents millions d'années : c'est l'âge estimé par de nouvelles analyses d'un fragment microscopique de zircon, le plus ancien matériau terrestre connu, qui renforce la théorie d'une « Terre primitive froide ». Notre planète est née il y a 4,54 milliards d'années, mais sa petite enfance turbulente, la période où elle s'est structurée, reste encore en grande partie énigmatique pour les scientifiques.

A sa naissance, elle était recouverte d'un océan de magma. On a d'abord pensé qu'il lui avait fallu quelque 600 millions d'années pour refroidir et pour que se forme la croûte terrestre. Mais durant les dernières décennies, de petits cristaux de zircon identifiés comme des restes de l'écorce à l'origine de la formation des continents sont venus bousculer la chronologie de la petite enfance de la Terre, une période connue sous le nom d'« Hadéen ».
Les zircons sont les plus vieux minéraux connus sur Terre.

Très résistants, ils peuvent traverser les âges en restant chimiquement intacts, inclus dans des roches plus jeunes. La région des Jack Hills, dans l'Ouest australien, contient ainsi des cristaux de zircon de plus de 4 milliards d'années, dont l'âge exact prêtait néanmoins à controverse.

TOMOGRAPHIE ATOMIQUE

Pour dater un de ces petits grains de zircon, l'équipe de John Valley (université du Wisconsin, Etats-Unis) a eu recours à une nouvelle méthode d'analyse, la tomographie atomique. Celle-ci permet de connaître la nature chimique de chaque atome ainsi que sa position initiale dans le matériau analysé. De quoi déterminer son âge et écrire son histoire. Ses résultats, publiés dimanche 23 février dans la revue Nature Geoscience, donnent un âge de 4,374 milliards d'années.

« L'homogénéisation de l'océan de magma à l'origine de la croûte et du manteau de la Terre a précédé la formation de ce zircon et a donc eu lieu peu de temps après la formation de la Terre », ont conclu les chercheurs. L'analyse chimique du mini-cristal de zircon renforce selon eux la théorie d'une « Terre primitive froide », avec des températures suffisamment basses pour permettre l'eau liquide et des océans peu de temps après que la croûte terrestre s'est solidifiée.

« L'étude renforce notre conclusion que la Terre avait une hydrosphère [ensemble des formes d'eau] il y a plus de 4,3 milliards années », a souligné John Valley. Les conditions potentiellement favorables au développement de la vie ont ainsi pu être réunies dès cette époque, mais les premières formes de vie connues datent d'il y a 3,5 milliards d'années.

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