Terre

Terre - Astrofiles

 

Taille : 12742 km de diamètre
Masse :  5,972E24 kg (5,97200 × 10^21 tonne)
Distance au Soleil : 150 millions de km
Distance à la Lune : 384 400 km
Caractéristique : Seule planète connue abritant la vie
Âge : 4,54 milliards d'années
Population humaine : 7 milliards

De toutes les planètes connues, notre Terre est la seule à avoir cette caractéristique : abriter la vie. Des milliers, peut-être des millions de paramètres entrent en jeu pour qu'une planète comme la notre puisse engendrer l'apparition de la vie. Comment tout cela s'est-il produit ?  

L'origine de la Terre 

Avant que n'apparaisse la Terre, flottaient dans l'espace des poussières qui en s'agrégeant ont formé le système solaire et ses planètes. Ces poussières étaient issues d'autres étoiles en fin de vie qui ont explosé. Fer, carbone, uranium, or, hydrogène, hélium : tous ces éléments sont à l'origine de la formation des planètes et de la Terre. Les grains de poussière se sont rassemblés pour former une masse qui a grossi peu à peu dans l'espace. En grossissant, la gravité de ces objets devenus de la roche a augmenté également, attirant de plus en plus de roche. 

La jeune Terre 

Il y a plus de quatre milliards d'années, un véritable enfer régnait sur Terre. Des millions d'astéroïdes et de comètes la percutaient en permanence. A cette époque, la Lune était bien plus proche de la Terre qu'aujourd'hui. La lumière du Soleil était bien moins forte. Quant à l'eau, elle n'existait pas. La Terre était recouverte de volcans crachant leur feu avec une fureur inimaginable. Des gaz toxiques s'échappaient en permanence de ces volcans, venant souiller l'atmosphère primitive. On se demande comment un monde si hostile a pu donner naissance à cette profusion de vie que l'on connaît aujourd'hui...  

La Terre est âgée de plus de 4,5 milliards d'années, ce qui représente un chiffre qui dépasse l'entendement. Pour mieux comprendre le temps à cette échelle, on prend souvent l'exemple de l'horloge : si on ramène les 4,5 milliard d'années à une période de 24 heures, on obtient un résultat qui montre que l'homme est sur Terre depuis très peu de temps. 

L'exemple de l'horloge révèle que les premiers organismes unicellulaires apparaissent vers quatre heures du matin. Les premiers organismes multicellulaires débarquent à 21h05. Les dinosaures apparaissent vers 22h50. Quant aux premiers humains, ils arrivent à peine trente secondes avant minuit ! 

Quand on sait que les dinosaures ont régné sur la Terre pendant environ 150 millions d'années, l'homme moderne fait bien pâle figure avec ses 150 000 ans !

Horloge de l'apparition de la vie
 

Il est très difficile, voire impossible de calculer l'âge exact de la Terre, car cela fait bien longtemps que les traces qui auraient pu témoigner de sa formation ont disparu. La seule possibilité qu'ont les scientifiques de calculer cet âge, c'est d'étudier les autres objets disponibles dans le système solaire. 

La ceinture d'astéroïdes présente entre Mars et Jupiter contient un nombre incalculables d'objets rocheux, dont un grand nombre sont issus de la formation du système solaire. En étudiant de tels cailloux, il est possible de se faire une bonne idée de l'âge de la Terre. Une certaine partie de ces astéroïdes entre régulièrement en collision et sont déviés de leur trajectoire. Environ quarante mille tonnes de ces objets viennent s'écraser sur Terre chaque année !

La plupart sont désintégrés en rentrant dans l'atmosphère, mais les plus gros (certains peuvent atteindre 200 kg) arrivent parfois à percuter la Terre. Une vraie aubaine pour les chercheurs, car en étudiant de tels morceaux de roche venus du fin fond de l'espace, il est possible de trouver des indices sur l'origine de notre planète. 

Certaines météorites retrouvées dans des lacs glacés ont conservé une grande partie de leur propriétés chimiques, les mêmes que les premiers grains de poussière qui ont formé la Terre il y a plus de 4,5 milliards d'années ! Pour définir l'âge de la Terre, les scientifiques utilisent une méthode de datation radiométrique sur les objets retrouvés sur Terre. A chaque fois, ces objets sont âgés d'environ 4 milliards et 550 millions d'années, ce qui donne une bonne estimation de l'âge de notre planète. 

Champ magnétique de la Terre 

Alors que la Terre n'était encore qu'une sphère rocheuse, et que les volcans y faisaient rage, la force gravitationnelle de la planète attirait d'énormes quantités de débris célestes, et les éléments radioactifs la réchauffait de l'intérieur. Tout ce processus à engendré un accroissement considérable de la température à la surface. La Terre n'est alors qu'une boule de magma en fusion, presque entièrement liquide. Le fer à commencé à fondre, puis à couler vers l'intérieur de la planète, ainsi que tous les autres éléments les plus denses, finissant par créer au centre de la Terre un noyau de fer liquide. Les autres éléments tels que l'eau et le carbone sont remontés en surface. De ce noyau naît une force invisible primordiale qui sera notre bouclier : le champ magnétique terrestre. 

Grâce à ce noyau, la Terre devient un aimant géant avec deux pôles magnétiques, au nord et au sud. Sans ce noyau liquide créé dans la Terre primitive, nous n'aurions jamais eu d'atmosphère, et la vie ne serait jamais apparue ! La vie dans l'espace est impossible, en raison des radiations solaires bien plus dangereuses que les radiations d'une explosion nucléaire. 

Grâce au champ magnétique terrestre, la trajectoire des particules émises par le vent solaire est déviée en permanence, et notre planète ainsi que la vie qui y est installée, est protégée. Sans son noyau, la Terre serait comme Mercure, une sphère stérile sans vie et sans atmosphère. Même la surface de Mars, qui possède une fine atmosphère, a été brûlée par le vent solaire car son noyau s'est solidifié et son champ magnétique a disparu. 

Champ magnétique de la Terre
La Terre est protégée du vent solaire grâce à son champ magnétique

La Lune, notre compagne dans l'espace 

Lors des missions Apollo du début des années 1970, les scientifiques espéraient qu'en analysant des morceaux de roche lunaire, ils allaient pouvoir trouver des indices sur l'origine de la Terre. Lorsque les roches lunaires sont revenues sur Terre, leur datation fut très étonnante : la Lune était plus jeune que la Terre !  

La théorie sur la formation de la Lune indique que quelques milliers d'années après l'apparition de la Terre, une planète de la taille de Mars (nommée Théia), est venue percuter la Terre. Les deux planètes se sont mélangées pour n'en former qu'une seule, et les débris se sont mis a tournoyer autour de la Terre pour finir par former la Lune.  

Au départ, la Lune était beaucoup plus proche de la Terre, et une journée terrestre ne durait que cinq ou six heures. La proximité de la Lune exerçait une immense force d'attraction à la surface de la Terre. Cette force faisait littéralement enfler la surface terrestre de plusieurs dizaines de mètres, ce qui a fini par ralentir la vitesse de rotation de notre planète. La Lune elle, s'éloigne de plus en plus de nous, et elle continue de s'éloigner de nos jours. Des mesures prises grâce à un réflecteur déposé sur la Lune lors d'une mission Apollo ont démontré que la Lune s'éloigne de la Terre de 6 centimètres par an. Même si cet éloignement peut paraître dérisoire au vue de la taille de la Terre et de la Lune, cet éloignement finira bel et bien par avoir un impact au fil des prochains millions d'années. 

La rotation de la Lune autour de la Terre lui permet de conserver un axe stable. Si la Lune n'était pas là, notre planète oscillerait d'une manière erratique, empêchant l'apparition de vie autre que primitive, à cause de subites variations climatiques. 

Impact entre la Terre et Théia

L'eau, venue de l'espace 

La présence d'eau sur terre fait l'objet de plusieurs théories quant à sa provenance. Auparavant, la plupart des scientifiques pensaient que l'eau était apparue en abondance sur Terre environs un milliard d'années après sa formation. Mais de nouvelles études géologiques ont démontré que l'eau est apparue bien avant : 200 millions d'années seulement après la formation de notre planète. 

La condensation de l'eau engendrée par le refroidissement de la croûte terrestre est probablement à l'origine de la formation des lacs et des océans. L'eau est l'élément indispensable à la prolifération de la vie telle que nous la connaissons sur Terre. Mais comment toute cette eau, qui recouvre aujourd'hui 70% de notre planète, est-elle arrivée ?  

Une grande quantité de vapeur d'eau s'est échappée des volcans qui rugissaient il y a très longtemps. Mais les scientifiques s'accordent à dire que c'est insuffisant pour que de telles quantités soient déversées sur la planète, surtout en si peu de temps. 

Une des théories acceptées par le corps scientifique, c'est que la majeure partie de l'eau présente sur notre planète est extra-terrestre : elle provient de l'espace, très probablement des comètes qui ont jadis bombardé la Terre, durant des millions d'années. La moitié de la masse des comètes est composée d'eau glacée. Une seule comète telle que Hale-Bopp (visible à l'œil nu en 1997), contient suffisamment d'eau pour remplir 10% des grands lacs américains, ce qui est beaucoup pour un seul objet céleste. 

La théorie explique qu'en s'écrasant sur Terre, la glace contenue dans les comètes se serait transformée en vapeur d'eau qui aurait recouvert les étendues terrestres sous forme d'épais nuages. Durant des millions d'années, ces nuages auraient fait pleuvoir sur l'ensemble de la planète sans discontinuer, créant ainsi les océans, et transformant la Terre en planète bleue. 

Cependant, il existe un problème avec cette théorie. L'eau contenue dans nos océans possède une trop faible quantité de deutérium (isotope de l'atome d'hydrogène) pour provenir seulement des comètes, qui contiennent cet élément en grande quantité. Les scientifiques sont encore partagés à l'heure actuelle, sur la véritable origine de l'eau qui provient vraisemblablement de sources différentes (météorites, comètes, dégazage...). 

L'origine de la vie 

Même si personne ne peut dire s'il y avait de la vie il y a 4,3 milliards d'années, on peut dire que les conditions y étaient favorables. L'une de nos grandes découvertes est celle des stromatolithes (structures en forme de dômes composés de bactéries microscopiques) fossilisés, datant de plus de 3 milliards d'années, qui témoignent de l'apparition de la vie en des temps bien reculés. Et de nos jours, il en existe encore dans certaines parties du monde comme l'Australie. Les stromatolithes ont créé un monde propice à l'apparition de la vie. 

Des milliards d'années plus tard, la vie foisonne dans une incroyable diversité de la faune et de la flore. Il existe encore sur Terre cette forme de vie microbienne des débuts, qui arrive à survivre dans des conditions extrêmement hostiles. Beaucoup de scientifiques étudient ces formes de vie dans ces milieux hostiles et les comparent aux milieux extrêmes des autres planètes et lunes du système solaire, pour chercher toujours la même réponse à cette grande question : la vie existe-t-elle dans d'autres mondes ? 

La première bactérie 

Beaucoup de chercheurs se demandent comment la première bactérie s'est développée, s'est divisée, et s'est mise à se reproduire. Comme par miracle, sur la jeune Terre, des molécules de carbone se sont mises à se reproduire. On se demande ce qui a pu inciter ces molécules à créer des copies d'elles-mêmes et à se transformer en cellules vivantes. On tient peut-être là le plus grand mystère de tous les temps... 

Les astrobiologistes ont réussi à démontrer que les composantes de la vie prolifèrent dans l'espace et qu'elles tombent en permanence sur notre planète, sous forme de microparticules. Afin d'étudier ces particules de vie et pour ne pas les contaminer, les scientifiques envoient dans le ciel, à la limite de l'espace, des avions qui récoltent ces particules sur leurs ailes. L'analyse de ces particules a révélé qu'elles sont riches en matières organiques (acides aminés) et âgées de plus de 4 milliards d'années. Autrement dit, la vie est un élément qui pullule dans l'univers ! 

Beaucoup de chercheurs pensent que les millions de météorites qui ont frappé la Terre primitive contenaient ces acides aminés, et que c'est grâce à ces derniers que la vie s'est mise à éclore. 

Stromatolithes de la baie Shark
Stromatolithes de la baie Shark en Australie

La grande mutation de la Terre 

A la fin du grand bombardement météoritique, lorsque les débris se sont fais plus rares dans l'espace, une incroyable mutation démarre sur terre. La vie microbienne commence à sortir de ses cachettes et à se développer un peu partout. 

Le soleil va fournir à ces bactéries l'énergie dont elles ont besoin pour vivre et se développer. C'est ainsi qu'apparaît la chlorophylle. Ce pigment vert absorbe l'énergie du soleil par la photosynthèse, et transforme le gaz carbonique en hydrate de carbone. En refroidissant, la Terre permet à cette nouvelle forme de vie de se répandre dans tous les océans, donnant lieu à la plus grande mutation de l'histoire de notre planète !  

En absorbant le gaz carbonique présent dans l'atmosphère, ces bactéries rejettent de l'oxygène, qui finit par s'accumuler dans l'atmosphère. Sans ces fameuses bactéries, il n'y aurait pas d'oxygène dans l'atmosphère, et notre planète serait encore remplie de gaz toxique. Sans l'existence de ces bactéries primitives, il n'y aurait sur la Terre ni plantes, ni animaux, et l'homme n'aurait jamais vu le jour ! 

L'oxygène ne sert pas seulement à nous faire respirer: c'est un élément qui nous protège des rayons ultraviolets du soleil, avec la couche d'ozone. Cette couche nous protège en filtrant les radiations nocives, telle une crème solaire sur de la peau. 

L'évolution de la vie sur Terre n'a été possible que par le travail acharné de bactéries qui ont oxygéné la Terre durant plus de trois milliards d'années... 

Notre sélection d'ouvrages en rapport avec cet article: 
Image of La Terre avant les dinosaures
Auteur: Sébastien Steyer
Prix: EUR 26,90
Image of Planète Terre
Auteur: Collectif, Martin Walters, David Burnie, Robert Dinwiddie, Douglas Palmer
Prix: EUR 20,30
Image of Guide du ciel : Planètes, étoiles, nébuleuses
Auteur: Philippe de La Cotardière
Prix: EUR 16,15
Image of Voyage au centre de la Terre
Auteur: Jules Verne
Prix: EUR 5,50
Image of Mal de terre
Auteur: Frederic Lenoir, Hubert Reeves
Prix: EUR 7,60
Image of Terre, planète mystérieuse
Auteur: COLLECTIF
Prix: EUR 28,40
Le système solaire

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Commentaires

Bonjour Jérôme,tu nous habitue a de très bon articles,celui ci ne déroge pas a la règle....merci pour le voyage....
Joseph

Que c'est gentil, merci infiniment !