Le Précambrien (1)

 De la naissance de l'Univers à la formation du Système solaire

Il est actuellement admis par la plupart des astrophysiciens que l'Univers tout entier serait né d'une "explosion" primordiale appelée "Big Bang".  L'instant zéro est impossible à décrire. La seule datation connaissable actuellement se situe à 10 -43 secondes après le Big Bang. A cet instant, la taille de l'Univers était de 10 -33 cm de diamètre (c'est-à-dire 10 millions de milliards de milliards de fois plus petit qu'un atome d'hydrogène !); sa chaleur était de 10 32 K et sa densité était égale à 10 96 fois celle de l'eau.

 

Une nébuleuse, gigantesque nuage de gaz et de poussières interstellaires. C'est ici que naissent les étoiles et les planètes.

Remontant entre 15 et 20 milliards d'années, le Big Bang aurait pour preuve l'éloignement des différentes galaxies les unes des autres (phénomène mis en évidence par l'effet spectroscopique du décalage des objets vers le rouge , ou "redshift"). Ce n'est que bien plus tard que notre Système solaire se forma, à partir d'une "nébuleuse primitive", nuage de gaz et de poussières interstellaires.

Animée d'un mouvement de rotation, celle-ci s'est progressivement aplatie en forme de disque, pendant que son centre s'est contracté et que sa température s'est élevée, processus ayant  donné naissance au Soleil.

De la "nébuleuse primitive" au système solaire...

Dans les régions périphériques du nuage, les collisions entre les blocs de matière entraînent la formation d'éléments plus volumineux, qui vont former les planètes (phénomène d'accrétion).  Dans les régions les moins chaudes du nuage, c'est-à-dire les plus externes, l'hydrogène et l'hélium (éléments les plus "légers") se condensent  à leur tour en donnant naissance aux planètes gazeuses du Système solaire (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune).

 La formation de la Terre

 

Pendant la phase d'accrétion, le choc des particules libère de l'énergie, et donc de la chaleur. La matière constituant notre planète primitive a donc dû être majoritairement en fusion. Sous l'effet de la gravité, les éléments les plus lourds (fer, nickel) se sont dirigés vers le centre pour former le noyau, tandis que les plus légers (silicium, aluminium) sont restés en périphérie.

La Terre, il y a ... 4 milliards d'années. Sur notre planète encore hostile, secouée par de gigantesques éruptions volcaniques et déchirée d'éclairs, se prépare pourtant la grande aventure de la vie... (© Image : Eric Maestre).

La partie superficielle de la jeune Terre s'est ensuite refroidie pour former une croûte. Celle-ci a subi un intense bombardement de météorites, en même temps que de gigantesques éruptions volcaniques se produisaient. Ces deux phénomènes conjugués sont à l'origine de la libération d'une quantité incroyable de gaz, qui formeront une atmosphère primitive (sans oxygène).

L'intense activité volcanique qui a marqué le premier milliard d'années de la vie de notre planète a entraîné l'éjection d'un important volume de vapeur d'eau dans l'atmosphère primitive (à noter que les 78 % de l'atmosphère terrestre actuelle constitués d'azote remontent aussi à cette lointaine époque). Avec le refroidissement progressif de la surface du globe, l'eau (chargée d'acides) s'est condensée et des pluies ayant duré des millions d'années (une cinquantaine, probablement) se sont abattues sur le sol et ont rempli les dépressions, ce qui forma les océans. L'eau des océans primitifs est chargée d'acides pris à l'atmosphère à la suite de gigantesques éruptions volcaniques (acides chlorhydrique, sulfurique, nitrique, carbonique...). Ces acides ont, d'une part, attaqué les métaux contenus dans les roches; d'autre part, leur action de dissolution sur la silice ont entraîné la formation de résidus argileux riches en aluminium, qui ont constitué les premiers sédiments marins. Enfin, les acides sont responsables de la quasi-disparition du dioxyde de carbone (CO2) contenu dans l'atmosphère : acide carbonique et calcium se sont combinés, formant du carbonate de calcium (CaCo3), autrement dit du calcaire. Ainsi, une très grande partie de ce gaz a été emprisonné dans la roche, mais aussi dans la coquille des animaux marins. Le résidu de CO2 resté dans l'atmosphère  entraîne ainsi un effet de serre modéré fixant la température moyenne de la Terre à environ 20 °C.