Cours Stage - Histoire de l'âge de la Terre

Exercice - Calculer l'âge de la Terre

L'énoncé

Léa a trouvé une roche dans son jardin. Celle-ci étant un peu particulière, elle s'est demandée si elle venait de la Terre ou bien de l'espace. Après quelques examens plus approfondis en laboratoire, elle découvre la présence du couple Uranium 238/Plomb 206. Elle remarque aussi que la quantité d'uranium est égale à la quantité de plomb.

Document 1 : courbe de décroissance radioactive de l'uranium

 


Question 1

Par qui et quand l'âge de la Terre a-t-il été défini à 4,5 giga années ?

Cet âge actuel a été obtenu dans les années 1960 par Claire Patterson qui a eu l'idée de travailler sur les couples radiogéniques et d'étudier la radioactivité de ceux-ci, ce qui lui a permit d'obtenir cet âge.

Question 2

Donner et expliquer l'âge de la pierre que Léa a trouvée.

On sait que l'on a de l'uranium et du plomb en quantité égale. Ce qui veut dire que la moitié de l'uranium de départ s'est convertie en plomb selon sa courbe de décroissance radioactive. Il suffit donc, sur cette courbe ,de prendre la moitié de la quantité d'uranium (ici environ 2,5 Nu) et de lire sur l'axe du temps. On voit alors que l'âge de cette pierre et approximativement de 4,5 giga années (x109).

Question 3

Peut-on savoir grâce à son âge si cette pierre est terrestre ou extraterrestre ?

Ici, l'âge de cette pierre et de 4,5 giga années, le même que celui de la terre. Par corrélation on pourrait supposer que c'est une roche terrestre. Mais cela ne prouve rien. Si cette roche avait été formée au moment de l’accrétion planétaire et que l'on considère celle-ci comme un système clos, c’est-à-dire que depuis sa formation elle n’a plus eu d’apport d’uranium 238, et que l’on considère qu’initialement elle n’avait aucun éléments fils, alors cette roche aurait exactement le même âge. Ainsi elle pourrait tout aussi bien venir de l'espace que de la Terre.