En quoi les différentes spécialités scientifiques ont contribué à préciser l’âge de la Terre ?

Réponse publiée sur Quora

Question intéressante (= j’ai appris quelque chose en cherchant la réponse….)

Selon Âge de la Terre — Wikipédia , les premières estimations scientifiques datent du XVIIIème siècle (j’ai mis en gras les “spécialités scientifiques”

L’astronome Edmond Halley propose une méthode scientifique : en estimant la quantité de sels des océans et le débit total des fleuves (en tonnes de sel par année), on peut déduire que la Terre est beaucoup plus vieille qu’on ne le pense. Lamarck , dans son Hydrogéologiede 1802, à l’aide d’un modèle physique des océans et de la révolution des points polaires, aboutit à la nécessité que la Terre ait au moins plusieurs milliards d’années.

Scientifiquement, les estimations les plus solides se basent sur le temps de refroidissement d’une Terre initialement très chaude, comme le fait Buffon qui expérimente le refroidissement de sphères métalliques de différents diamètres dans sa forge vers 1770 : il aboutit, par extrapolation linéaire aux dimensions de la Terre, à un âge de 74 000 ans, datation qu’il ose publier mais dans ses carnets, il va jusqu’à envisager un chiffre de l’ordre de 10 millions d’années

Les estimations sont donc extrêmement larges, Ca se précise au XIXème :

Lord Kelvin reprend le modèle de Buffon en supposant que le globe est rigide et homogène. Il applique alors l’équation de la chaleur de Joseph Fourier et, en prenant en compte uniquement la conduction thermique , estime l’âge entre 20 et 400 millions d’années. Son estimation est contestée par son assistant John Perry qui prend en compte la convection et propose un modèle de croûte terrestre de 50 km d’épaisseur, ce qui rend les gradients thermiques compatibles avec plusieurs milliards d’années.

…

C’est la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel qui permet de repousser l’âge de la Terre jusqu’à l’âge qu’on lui attribue aujourd’hui : l’essentiel de la chaleur de la Terre ne provient pas de sa chaleur initiale (qui se serait perdue en moins de 400 millions d’années) mais est produit pour moitié par la désintégration radioactive d’éléments tels que le potassium, l’uranium et le thorium

C’est justement la compréhension de la radioactivité et les capacité de mesure au niveau isotopique qui ont permis des datation de grande précision depuis la moitié du XXème siècle :

En 1953, Clair Patterson , associant ses connaissances en géochimie etspectroscopie , mesure la teneur en plomb d’une météorite (Canyon Diablo ) ayant le même âge que la terre. Il estime alors l’âge de la planète à 4,55 milliards d’années.

Le phénomène de radioactivité éteinte est également utilisé pour estimer la durée d’accrétion de la Terre, notamment via la datation par l’iode-xénon