DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques

من طرف lotfi_13 الثلاثاء يونيو 01, 2010 3:15 pm

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges
géologiques

Il peut
sembler étrange de vouloir mélanger des
durées et des distances
qui, dans notre monde fini, relèvent de deux
concepts différents
mais ce n’est pas le cas en astronomie. En effet,
la vitesse de la
lumière (environ 300 000 km
par seconde), une constante
indépassable, est limitée
:
dès lors, si l’on regarde en direction du ciel, les objets
observés
sont à la fois lointains et situés dans le passé (à
l’exception
relative de notre environnement proche mais nous y
reviendrons). Très
vite, ces distances et ces durées relèvent de
chiffres qu’il
est bien difficile pour notre cerveau habitué à
notre planète (un
monde fini et minuscule) d’appréhender
véritablement : que peut bien
signifier 100 millions
d’années-lumière (al) d’éloignement
ou un milliard d’années dans
le passé ? C’est la raison pour
laquelle, afin de relativiser ces
nombres pharamineux, l’esprit humain a
souvent cherché des
comparaisons qui lui « parlent » mieux :
nous en verrons quelques
unes.

Les âges
géologiques

Aux
dernières estimations actuellement en vigueur, notre Univers
est âgé de 13,6
milliards d’années
tandis que notre Soleil et son
cortège de planètes (dont notre Terre)
se sont créés il y a 4,5
milliards d’années. Intéressons-nous
dans un premier temps à
l’histoire de notre bonne vieille Terre.
Grâce aux diverses méthodes de
datation des roches, nous pouvons
subdiviser son âge en
différentes périodes : pour plus de
commodité, appelons temps 0 la création de
notre
planète à partir du nuage protosolaire et +
4.5 milliards d’années aujourd’hui
(Evidemment, pour être
plus proche

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DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Ages-geologiques

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Ages-geologiques

de la réalité, les scientifiques comptent, eux,
en temps négatifs). Nous
trouvons alors
:
• le précambrien
qui s’étend de 0 à + 3,96
milliards d’années,
• l’ère primaire (ou paléozoïque) de +
3.96 à +
4,255 milliards d’années, cette ère étant
elle-même subdivisée en
plusieurs périodes allant du cambrien au
permien,
• l’ère
secondaire (ou mésozoïque) de + 4,255 à +
4,435 milliards
d’années et comprenant
trois périodes, le
trias, le jurassique et le crétacé,
• l’ère tertiaire (à présent
regroupée avec le
quaternaire dans une ère unique appelée
cénozoïque) allant de +
4, 435 à + 4,498 milliards d’années
•
Et l’ère quaternaire (cénozoïque
également)
allant de + 4,498 milliards d’années à
aujourd’hui.

Dit de
cette manière, c’est vrai, ce n’est guère parlant. On
peut donc
proposer une autre lecture, plus facile à comprendre :
essayons de
rapporter l’histoire de la Terre à
une seule année et voyons ce que donnerait la précédente
description.
Dans notre nouveau modèle, la création de la Terre se
situerait
autour du premier janvier de cette année fictive et
:
• Le
précambrien s’étendrait
alors jusqu’à la mi-septembre
(il s’agit, bien sûr, d’approximations). C’est durant cette ère que
sont
apparues les premières créatures pluricellulaires
vivantes, à
savoir des invertébrés (dont les corps mous nous ont
laissé peu de
traces) et, selon notre nouvelle approche, cela se situait
aux
environs de la fin du mois d’août-début du mois de
septembre…
• Vient ensuite
l’ère primaire, de la mi-septembre
à la mi-novembre : c’est à la fin du permien (mi-novembre) qu’a
eu
lieu la grande extinction qui détruisit 95% des espèces
marines
alors vivantes et « seulement » 70% des espèces terrestres
(voir le
sujet les extinctions de
masse)…
• L’ère
secondaire, de la mi-novembre
aux
derniers jours de décembre voit la domination des grands
sauriens
qui disparaissent à la fin du crétacé, c'est-à-dire
quelque part
vers le 20 décembre ;

• Le
cénozoïque occupe la fin de l’année : les premiers hominidés
(Toumaï)
sont datés d’il y a 7 millions d’années ce qui les situe
d’après
notre modèle vers les tout
derniers jours de
décembre. Et l’Homme « moderne » dans tout cela
? Eh bien,
son apparition et son extension fulgurante comme actuel
animal
dominant de la planète
trouvent place le 31
décembre,
une heure peut-être avant la nouvelle année…
Une
autre métaphore pour comprendre ces

abîmes du temps est de comparer la vie sur Terre à la hauteur de la tour Eiffel : en
pareil cas, la
présence de l’Homme ne représenterait (en taille) que

l’épaisseur de la couche de peinture située sur un des parapets du
troisième
étage du monument…
Ces
façons
différentes (mais peu
scientifiques, je le reconnais) de dater
les événements sont
certainement plus parlantes : elles ont, en tout
cas, le mérite de nous
montrer de manière frappante combien nous
sommes les héritiers
d’une longue, très longue histoire qui nous a
vu précédés par des
millions de générations d’animaux qui ont vécu,
souffert, se sont
reproduits pour, le plus souvent en fin de
compte, disparaître
sans laisser de traces. Cette pensée devrait
nous rendre modestes…

Les distances astronomiques

Nous
venons d’évoquer les durées de temps écoulées depuis
l’apparition de la
Terre : elles sont, comme on l’a vu,

colossales. Pourtant, l’Univers est approximativement plus de trois fois plus vieux que notre
système
solaire ! Or, chose remarquable, quand on observe les
objets du
ciel, on voit le passé : observée, par exemple, par le
télescope
spatial Hubble, une galaxie qui serait située à, disons, 8
milliards
d’années-lumière, se présente à nos yeux comme elle
était il y a
8 milliards d’années, c’est-à dire avant la création de
notre
Soleil… Comment se présente-t-elle réellement aujourd’hui ?
Comment
se fait-il que sa lumière ait mis si longtemps à
nous parvenir ?
C’est que
l’univers est gigantesque, s’étendant sur des
distances que le
cerveau humain a du mal à se représenter. Très tôt
dans l’histoire
moderne de l’humanité, il a fallu se rendre à
l’évidence : les
distances calculées en millions voire en
milliards de km ne
représentent rien à l’échelle de l’univers. Le
seul moyen pour
déterminer les distances auxquelles se situent les
objets astronomiques
est de se référer à une autre
dimension d’échelle et c’est la raison
pour laquelle les
scientifiques ont choisi la lumière.
Si cette dernière nous paraît se transmettre de façon instantanée dans
notre
quotidien, il n’en est bien sûr pas de même entre les étoiles – et

plus encore les
galaxies – qui sont séparées par des distances à
nos yeux
pharamineuses. C’est ainsi que, même à sa vitesse pourtant
conséquente
de 300 000 km chaque seconde (en fait, plus précisément
299
792,458 km/s), il lui faut plus de quatre
ans pour nous parvenir de notre voisine stellaire la
plus
proche, justement appelée Proxima du Centaure… Voyons cela
de
plus près (si j’ose dire).

La proche banlieue

Il
s’agit
évidemment de notre système solaire. La Terre,
seulement la troisième
planète du système, tourne autour du
Soleil à une distance d’environ
150 millions de km ce qui, en
vitesse lumière, représente
approximativement 8
minutes.
En
d’autres termes, si le Soleil venait
brusquement à s’éteindre, sa
lumière nous éclairerait durant encore
huit minutes… Cette distance de 8
minutes-lumière est d’ailleurs
appelée unité astronomique (ou UA) et elle
permet de situer de façon
plus aisée les différents éloignements de
nos compagnes planétaires du
système.
La plus grande
des planètes de notre
système,
Jupiter,
cinquième par
le rang, est quant à elle située à 778 000 000 km ou
5,2 UA. C’est déjà
DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Jupiter

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Jupiter

beaucoup plus loin puisque cela représente un peu

plus de 40 minutes-lumière
! La
dernière véritable planète du système, Neptune
(puisque Pluton a été récemment
rétrogradée en planète naine) se
trouve à 30 UA, soit 4 heures-lumière.
Toutefois, la
zone considérée comme appartenant au système solaire
ne s’arrête pas là
: elle se situe à environ quatre
fois la distance Soleil-Neptune, soit
120 UA environ. Il s’agit
là d’un endroit aux limites finalement
imprécises où le
vent solaire
(c'est-à-dire
le flux plasmatique provenant de l’atmosphère solaire)
entre en
contact avec les vents provenant du milieu
interstellaire.

Ces
chiffres peuvent paraître quelque peu abstraits. Prenons
ici aussi
une image nous permettant de mieux réaliser ce qu’ils
représentent.
Imaginons que nous posions sur le sol une orange sensée représenter le Soleil. La Terre
serait alors une bille minuscule de la taille
d’une tête
d’épingle placée à 15
m de l’orange, Jupiter
une bille de la taille d’une olive à
77 m et Neptune

un petit pois à 450 m. La
zone
d’influence du Soleil s’étendrait quant à elle
jusqu’à environ
1,5 à 2 km ! Et l’étoile la plus proche, Proxima
du Centaure ? Eh bien,
elle serait à environ… 4000
km.

La Galaxie

Les
distances
que nous venons de voir paraissent immenses ? Elles sont
pourtant
minuscules à l’échelle de notre galaxie,
la Voie
lactée. En
effet,
DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Voie-lact-e

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Voie-lact-e

cette dernière (où le Soleil occupe une place relativement
excentrée, voir le sujet [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])
est un disque oblong d’un
diamètre d’un peu moins de 100
000 al pour une épaisseur de 1
300 al et elle contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles ! Chacune de ces
étoiles est
séparée par un grand vide cosmique (comme celui
entourant le Soleil) à
l’exception – peut-être – du halo

central galactique où elles sont plus nombreuses et donc un peu plus
proches les unes des autres. Une image ? Eh bien disons que si le
système
solaire est représenté par un grain de sable,
la Galaxie est en proportion une petite plage…
La Voie
lactée appartient à ce que l’on

appelle le « groupe local
» qui est
un ensemble d’une trentaine de galaxies dont les plus
importantes
sont notre galaxie et la galaxie d’Andromède
M31. Ces galaxies sont suffisamment
proches (tout est relatif,
évidemment) pour subir leurs attractions
réciproques. C’est ainsi
que dans un avenir
très lointain - 2 à 3 milliards d’années – la
Voie lactée et
Andromède finiront par fusionner en un super ensemble
mais, comme on l’a
déjà dit, les distances entre les étoiles sont
si immenses
qu’aucune d’entre elles ne devrait en heurter une
autre.

Au-delà

Il
existe des
milliards d’amas de
galaxies (un amas
en contient approximativement

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Amas-de-galaxies-Abell-1689

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Amas-de-galaxies-Abell-1689

une centaine) également organisés en superamas mais ces amas
sont si
distants les uns des autres que,
contrairement à ce
qui se passe pour le groupe local auquel nous
appartenons, leurs
forces d’attraction ne peuvent jouer : de ce fait,
ces amas de
galaxies s’éloignent les uns des autres à la
vitesse de l’expansion de
l’univers et cela
dans toutes les directions (C’est ce qui avait
tant intrigué les
premiers découvreurs de galaxies - comme Edwin
Hubble - qui
voyaient bien que leurs spectres tiraient tous vers le
rouge
signifiant la fuite – le redshift des anglo-saxons – au contraire
de
celles du groupe local évidemment). Les distances
entre les amas
de galaxies sont si incroyables que je ne peux vous
proposer de
métaphores véritablement valides pour les exprimer…

Au bout du bout de
l’univers (connu)

On
trouve partout le
fameux rayonnement
fossile (voir le
sujet [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])

qui témoigne dans toutes les directions des premiers instants
visibles
qui ont succédé au Big Bang.
Lorsqu'un de nos satellites
DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Fonds-diffus

DE L'ASTRONOMIE : distances et durées des âges géologiques Fonds-diffus

enregistre des images de ce rayonnement, il
regarde à
13,6 milliards d’années dans le passé, un chiffre qu’il me
semble
impossible de saisir et de vraiment comprendre autrement
qu’intellectuellement…

Dans ce
bref exposé, j’espère vous avoir fait
comprendre combien l’univers,
notre univers, est immense et, par
contre
coup, combien notre planète et même le système solaire
sont infimes.
Par ailleurs, la vie des hommes est si brève que,
comparée à
l’ancienneté et à l’immensité de l'univers dans lequel
ils se
trouvent, ils ne représentent rien de plus que de simples
bactéries
par rapport à la taille et à l’âge de la Terre. Pourtant,
les hommes,
ces infimes créatures, ont su – au moins partiellement –
décrypter leur environnement. Ce qui, en fin de compte, est loin
d'être
négligeable.

Existe-t-il d’autres intelligences dans cette
immensité ? Les calculs statistiques nous disent que oui (voir le
sujet
vie extraterrestre
2).
Alors soit ! Mais, en réalité, le problème n’est pas
là : s’ils
existent – et si nous pouvons arriver à nous comprendre –
comment
faire pour passer outre aux limitations induites
par ces
distances vertigineuses, alors que l’on sait qu’une
information ne
pourra mettre moins de 4 ans pour atteindre Proxima du
Centaure
(qui, naine rouge, n’est certainement pas susceptible de
voir se
développer la Vie sur une de ses planètes, si elles
existent) et
autant pour en revenir ? Comment communiquer avec les
étoiles plus
lointaines tant est brève – à l’échelle de l’Univers –
la durée
d’une civilisation humaine ? J’avoue que j’aimerais bien le
savoir.

Images
:

1. le
système solaire (sources : [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])

2. les
âges géologiques (sources : [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])

3. Jupiter
(sources : [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])

4. voilà à quoi doit ressembler la Voie
lactée vue
de l'extérieur (sources :
addlaseyne.free.fr)

5. amas
de galaxies Abell 1689 (sources : [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])

6.
fond
diffus cosmologique
photographié par le satellite WMAP, de la NASA, en
2003
(sources
: [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]