Datation météorites

Réponse du département Sciences et Techniques

Bonjour,

La datation des météorites est une des avancées majeures de la science du 20e siècle. "C'est [au géochimiste] C. Patterson que revient le mérite d'avoir réussi en 1956 – à partir d'hypothèses, couramment acceptées aujourd'hui, mais qui n'étaient pas évidentes à l'époque – les premières datations de météorites à partir de la chronométrie « au plomb ». Le résultat obtenu, (4,55 ± 0,07)109 ans en utilisant les anciennes valeurs des constantes radioactives et 4,49 × 109 ans avec les nouvelles constantes, n'est pas très éloigné (à 1,5 p. 100 près) de la meilleure valeur admise aujourd'hui, (4,559 ± 0,004)109 ans, obtenue en 1981 par J. H. Chen et G. J. Wasserburg à partir des inclusions réfractaires de la chondrite Allende. Les événements de l'histoire de ces objets primitifs peuvent être datés par les différentes méthodes radiochronologiques. Ces méthodes utilisent l'analyse des spectres de masse." (source : Mireille CHRISTOPHE MICHEL-LEVY, Paul PELLAS, « MÉTÉORITES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 avril 2019.)

Dans son Que sais-je ? Les météorites (PUF, 2009), Matthieu Gounelle explique comment sont datées les roches extra(terrestres) : "Pour cela on utilise des éléments radioactifs de longue période, comme l’uranium 235 (qui décroit sur le plomb 207 avec une période T1/2=0.703 milliards d’années), l’uranium 238 (qui décroit sur le plomb 206 avec une période T1/2=4.5 milliards d’années) ou encore le rubidium 87 (qui décroit sur le strontium 87avec une période T1/2=48 milliards d’années). Les produits de décroissance (plomb 207, plomb 206 et strontium 87) sont appelés isotopes fils ou isotopes radiogéniques. On parle d’âge absolu car ils sont calculés à partir du temps présent et non relativement à une référence, comme le sont les âges relatifs.
Les âges les plus précis sont obtenus en combinant les informations fournies par la décroissance des deux isotopes radioactifs de l’uranium. L’abondance relative des deux isotopes du plomb dans la matière météoritique peut en effet être reliée à un temps de formation (âges plomb -plomb). La mesure de la composition isotopique du plomb est extrêmement complexe et seuls quelques laboratoires dans le monde sont à même de réaliser ces mesures sur des météorites. La précision atteinte par ces laboratoires est remarquable : quelques centaines de milliers d’années pour des âges de l’ordre de 4567 millions d’années.
Les objets les plus anciens du système solaire sont les inclusions alumino-calciques dont l’âge varie entre 4567 et 4569 millions d’années. Cet âge est considéré à l’heure actuelle comme l’âge du système solaire. Les chondres ferromagnésiens semblent plus jeunes avec des âges variant entre 4564 et 4566 millions d’années. Il n’est pas possible à l’heure actuelle de déterminer l’âge de la matrice fine, ses composants étant trop petits."

Enfin, concernant l'âge de la Terre, vous pouvez lire l'article qui lui est consacré dans l’encyclopédie Wikipédia. En particulier : "L'âge de la Terre est, selon les connaissances actuelles, de 4,54 milliards d'années. Cette datation repose sur des preuves scientifiques provenant de la datation radiométrique des météorites et se trouve cohérente avec l'âge des échantillons des plus anciennes roches lunaires et terrestres connues. Avec la Révolution scientifique et le développement de la datation radiométrique, les mesures de traces dans des minéraux riches en uranium démontraient que certains étaient âgés de plus d'un milliard d'années. Les plus anciens de ces minéraux analysés – des petits cristaux de zircon trouvés dans les Jack Hills d'Australie – sont datés d'au moins 4,404 milliards d'années. En comparant la masse et la luminosité du Soleil à celles des multitudes d'autres étoiles, il apparaît que le Système solaire ne peut être beaucoup plus ancien que ces roches. Les inclusions minérales riches en calcium et en aluminium (dites en anglais CAI pour « Ca-Al-rich inclusions ») – les plus anciens constituants solides connus des météorites qui se sont formées dans le Système solaire – sont datés de 4,567 milliards d'années, donnant un âge pour le Système solaire et une limite supérieure à l'âge de la Terre."

Pour en savoir plus, nous vous invitons à consulter les ressources ci-dessous, toutes disponibles à la bibliothèque municipale de Lyon :
Terre de météorites / Patrick de Wever & Emmanuel Jacquet (EDP sciences, 2016)
Les météorites (Revue) (Les Editions du Piat, 2012)
Météorites : à la recherche de nos origines / Matthieu Gounelle (Flammarion, 2013)

Bonne journée.