Histoire de la Terre - Définition

L'éon Hadéen

Les éruptions volcaniques auraient été courantes dans les temps qui ont suivi la formation de la Terre.

La jeune Terre, durant l'éon hadéen, était très différente du monde tel que nous le connaissons aujourd'hui. Il n'y avait pas d'océan et pas d'oxygène dans l'atmosphère. Elle était bombardée par des planétoïdes et des matériaux issus de la formation du système solaire. Ce bombardement, combiné à la chaleur des transformations radioactives, à la chaleur résiduelle et à celle due à la pression de contraction, placent la planète entière en état de fusion. Les éléments les plus lourds s'enfoncent au centre pendant que les plus légers montent à la surface, formant les différentes enveloppes de la Terre (voir « Structure interne de la Terre ») et produisant ainsi de la chaleur supplémentaire.

L'atmosphère de la Terre à ses débuts aurait été composée de matériaux environnants de la nébuleuse solaire, particulièrement des gaz légers tels que l'hydrogène et l'hélium, mais le vent solaire et la chaleur de la Terre auraient dispersé cette atmosphère. Une nouvelle atmosphère terrestre est créée à partir du dégazage du magma. Ces gaz provenant des roches terrestres en fusion étaient principalement de l'azote, du dioxyde de carbone, de l'ammoniac, du méthane, de la vapeur d'eau et de plus petites quantités d'autres gaz.

La terre se refroidit et la croûte terrestre se forme autour de germes à la surface. Des zones entrent à nouveau en fusion à l'occasion de larges impacts, qui interviennent à des intervalles de quelques dizaines ou centaines d'années, et seraient à l'origine de différentiations partielles. De 4 à 3,8 milliards d'années avant notre ère, la Terre connaît une période de grand bombardement tardif, comme la Lune et les autres corps du système solaire. Cette phase est probablement due au réarrangement du système solaire externe.

La planète continue à se refroidir, et les pluies conduisent à la formation des océans il y a 4,2 milliards d'années.

La Lune

Animation (qui n'est pas à l'échelle) de Théia qui se forme au point de Lagrange de la Terre, puis, perturbée par la gravité, entre en collision et aide à la formation de la Lune. L'animation progresse au rythme d'une année par image, donnant l'impression que la Terre ne bouge pas. La vue est prise du pôle sud.

L'origine de la Lune est toujours incertaine, bien que de nombreux indices accréditent la thèse de la grande collision. La Terre pourrait ne pas avoir été la seule planète à s'être formée à 150 millions de kilomètres du Soleil. Une hypothèse indique qu'un autre amas se serait formé à 150 millions de kilomètres du Soleil et de la Terre, à leur quatrième ou cinquième point de Lagrange. Cette planète, nommée Théia, aurait été plus petite que la Terre actuelle, probablement à peu près de la taille et de la masse de Mars. Son orbite aurait pu être stable dans un premier temps, mais s'être déstabilisé au fur et à mesure que la Terre augmentait sa masse par l'accumulation de matériau.

Théia oscille par rapport à la Terre jusqu'à approximativement 4,533 milliard d'années, date à laquelle elle entre en collision selon un angle oblique faible. L'angle et la vitesse ne sont pas suffisants pour détruire la Terre, mais une large portion de la croûte est éjectée. Des éléments plus lourds de Théia s'enfoncent au cœur de la Terre, pendant que les matériaux et éjections restantes se condensent en un seul corps en quelques semaines. Sous l'influence de sa propre gravité, celui-ci devient un corps plus sphérique : la Lune. À cette époque, la Lune orbite plus lentement et à une distance 15 fois moindre qu'aujourd'hui. On avance également la théorie que l'impact aurait changé l'axe de la Terre pour produire la large inclinaison de l'axe de 23,5° qui est responsable des saisons sur la Terre — le modèle idéal de l'origine des planètes considère qu'elles auraient des inclinaisons d'axe de 0°, donc sans saison reconnaissable. L'impact pourrait aussi avoir accéléré la rotation de la Terre en lui donnant un temps de rotation de 6 heures, et initié la tectonique des plaques de la planète.