Quel âge a le système solaire? C'est une question qui touche au cœur de tout cela. Cet âge peut être étendu à la plupart des objets et matériaux du système solaire.
Le site Web de la Commission géologique des États-Unis (USGS) contient de nombreux documents détaillés sur la façon dont l'âge du système solaire a été déterminé. L'essentiel est que tout le matériel se désintègre radioactivement en un isotope stable. Certains éléments se désintègrent en quelques nanosecondes tandis que d'autres ont prévu des demi-vies de plus de 100 milliards d'années. L'USGS a basé son étude sur les minéraux qui se trouvent naturellement dans les roches et ont des demi-vies de 700 millions à 100 milliards d'années. Ces techniques de datation, connues sous le nom de datation radiométrique, sont fermement ancrées dans la physique et sont utilisées pour mesurer la dernière fois que la roche datée a été soit fondue soit suffisamment perturbée pour ré-homogénéiser ses éléments radioactifs. Ces techniques ont renvoyé un âge approximatif pour les météorites de 4,6 milliards d'années et les roches liées à la Terre d'environ 4,3 milliards d'années. L'USGS admet qu'ils n'ont pas pu trouver de roche qui n'a pas été altérée par les plaques tectoniques de la Terre, de sorte que l'âge de la Terre pourrait être affiné à l'avenir.
Lorsque les gaz de la première nébuleuse solaire ont commencé à se refroidir, les premiers matériaux à se condenser en particules solides étaient riches en calcium et en aluminium. Finalement, des particules solides de différents éléments se sont regroupées pour former les blocs de construction communs des comètes, des astéroïdes et des planètes. Les astronomes ont longtemps pensé que certains des plus anciens astéroïdes du système solaire devraient être plus riches en calcium et en aluminium, mais aucun n’avait été identifié jusqu’à récemment. La météorite Allende de 1969 a été la première à montrer des inclusions extrêmement riches en calcium et en aluminium. Il a fallu 40 ans pour que les spectres des inclusions soient découverts puis extrapolés à de très vieux astéroïdes toujours en orbite autour du Soleil. L'astronome Jessica Sunshine et ses collègues ont fait cette découverte avec le soutien de la NASA et de la National Science Foundation
De plus, l'Univers aurait été créé il y a environ 13,7 milliards d'années. La mesure de deux éléments radioactifs à vie longue dans les météorites, l'uranium 238 et le thorium 232, a placé l'âge de la Voie lactée dans le même laps de temps. D'après ces mesures, il apparaît que des structures à grande échelle comme les galaxies se sont formées relativement rapidement après le Big Bang.
Voici un article de Space Magazine qui donne plus d'informations sur le processus de datation radioactif de l'étude des météorites, et un autre article sur la façon dont la nébuleuse solaire a probablement duré environ 2 millions d'années.
Voici un excellent article de l'USGS qui explique comment fonctionne le processus de rencontres, et une excellente série de UC San Diego.
Nous avons enregistré toute une série de podcasts sur le système solaire à Astronomy Cast. Découvrez-les ici.
Références:
US Geological Survey
NASA: Quel âge a l'univers?
Guide de la Terre de la NASA: l'ère du système solaire
