Age de la Terre / Age de l'Univers = 1/3

[Mailou75]

Bonsoir,

La question est un peu contenue dans le titre... comment est-ce possible ? Pour obtenir autant d'uranium qu'il y en a sur Terre il faut des super/hyper-novas de folie, avec des masses énoormes, ce n'est pas notre Soleil ou ce qui traine dans les parages qui aurait pu nous filer ça. Et le soleil serait lui même une étoile de 3 ou 4e genération, je ne sais plus trop.. et dans tout ça, la Terre en tant que telle aurait un tiers de l'age de l'Univers ??

Comment est-ce possible ? Ca voudrait dire que pendant 2/3 de l'age de l'Univers c'est un dawa pas possible avec des trucs qui pètent dans tous les sens (mais pas trop parce qu'on est pas à la 100e generation ) et que tout à coup, aïe la dareum qui rentre, silence total, mer d'huile... plus rien. Un ou deux pétards à l'horizon mais ils font de la peine... So what's up ??... il vient d'où notre uranium de surface ?

Je croyais que la Terre était issue d'une même "boule de poussière" contenant le futur système solaire entier : Soleil + planètes. La boule serait le fruit d'une hypernova? Si on est la 3/4e generation d'étoile, statistiquement on a combien de chances de tomber sur ça ? On a quasi tout le tableau périodique sur Terre ! Et à quel moment dans la genèse des planètes les éléments les plus lourds décident ils de rester en surface ?

En plus pour que la Terre ait 1/3 de l'age de l'Univers ça veut dire que ça fait biennn plus longtemps que ça que la fête est finie, puisque pour ce faire il faut que la voie lactée soit stable et là on parle d'une autre échelle de temps...

Quelqu'un aurait un petit arbre généalogique svp ?

Merci d'avance

Mailou
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[Gilgamesh]

Bonsoir,

La question est un peu contenue dans le titre... comment est-ce possible ? Pour obtenir autant d'uranium qu'il y en a sur Terre

Autant, comparé à quelle quantité, qui te paraîtrait normale ?

[Mailou75]

Zéro par exemple. A la limite la quantité importe peu, c'est plus le fait qu'il y en ait (statistiquement sur qq generations c'est un coup de bol) et où il se trouve (meme si il y en a sans doute au centre il est etonnant qu'on en trouve en surface). Et je me trompe peut etre mais j'ai l'impression qu'il y en a plus sur Terre, en proportion, que ne saurait en produire une Nova. Et la question peut se poser pour tous les elements au dessus du carbone dans le tableau..

[pm42]

Quand on ne lit pas les théories, qu'on ne chiffre pas les hypothèses et qu'on se contente de raisonnements "intuitifs" à la louche, on peut arriver à importe quelle conclusion.

Dans le cas présent, ce sera "la cosmologie est fausse" comme dans tous les physiques FS.
Il suffit d'ignorer par ex la masse et donc la vitesse d'évolution de la 1ère génération d'étoiles alors que c'est dans Wikipedia.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bongo1981]

Zéro par exemple.

Bah... l'uranium 238 a une période de demi-vie de 4 milliards d'années. S'il s'en est produit à la première génération d'étoile, il s'est juste écoulé au maximum 3 demi-vie... donc ce n'est pas étonnant qu'il y en ait encore...
Il reste 1/8è au minimum de la quantité initiale.

A la limite la quantité importe peu, c'est plus le fait qu'il y en ait (statistiquement sur qq generations c'est un coup de bol) et où il se trouve (meme si il y en a sans doute au centre il est etonnant qu'on en trouve en surface). Et je me trompe peut etre mais j'ai l'impression qu'il y en a plus sur Terre, en proportion, que ne saurait en produire une Nova. Et la question peut se poser pour tous les elements au dessus du carbone dans le tableau..

Avec des impressions, c'est sûr que c'est plus fiable qu'un modèle.
Sauf que ce que tu oublies, c'est que les éléments les plus lourds ont plus tendance à rester proche d'une étoile (disons dans la partie tellurique).
C'est un peu comme si tu disais que sur terre, il y a beaucoup de fer et de silicium... en proportion il y en a beaucoup plus qu'une super nova saurait en produire...

Oui mais... l'hydrogène pour une température donnée, a une vitesse plus élevée que le fer, donc l'hydrogène est en orbite à plus haute altitude...

[ansset]

Quelqu'un aurait un petit arbre généalogique svp ?

bjr, on parle de "population" d'étoile , plus que de génération.
la classification se faisant sur l'importance de leur métallicité
mais tu as raison, le modèle retenu actuellement suppose que les étoiles de type 1 (comme notre soleil et son système ), aient acquis leur métallicité à la suite d'explosion de Novas.

un tout petit résumé ici:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Population_stellaire

[ansset]

mais j'ai du mal à saisir ce qui te "trouble" éventuellement dans cette histoire.

[moijdikssékool]

une vidéo sur la formation des éléments lourds (résumé à 54:28, on voit des éléments légers, tout en bas de l'image, "exploser" en une moultitude d'éléments). On y apprends que l'on pourrait trouver dans l'Univers jusqu'à 7.000éléments, isotopes inclus, on n'en trouve sur Terre un peu moins de 300

[Gilgamesh]

Zéro par exemple. A la limite la quantité importe peu, c'est plus le fait qu'il y en ait (statistiquement sur qq generations c'est un coup de bol) et où il se trouve (meme si il y en a sans doute au centre il est etonnant qu'on en trouve en surface). Et je me trompe peut etre mais j'ai l'impression qu'il y en a plus sur Terre, en proportion, que ne saurait en produire une Nova. Et la question peut se poser pour tous les elements au dessus du carbone dans le tableau..

A partir du moment où tu es incapable de situer un ordre de grandeur, je ne vois pas trop ce qu'on peut te répondre, à part que ton impression est fausse, par définition, vu qu'elle ne rejoint pas la réalité.

L'abondance de l'uranium ou de toute autre élément ne peut pas être estimé sur Terre, qui est un corps fortement différentié, cad dans lequel les éléments sont ségrégué dans différentes enveloppes. En particulier, on trouve une plus grand quantité d'uranium, de thorium et de potassium dans les roches de surface car ce sont des éléments litophile. Lors de la différenciation noyau-manteau, le fer sous forme liquide coule vers les profondeurs et entraîne avec lui les éléments solubles dans sa phase liquide dit sidérophiles : cobalt, nickel, or, platine, iridium...

Pour le coup, le véritable étonnement des géochimistes, basé sur des expériences de laboratoire qui permettent d'estimer le coefficient de partage des éléments entre les deux phases, provient de la présence d'éléments sidérophile dans la croûte terrestre en concentration largement supérieure à celle prédite. C'est un élément qui appuis l'hypothèse dite du vernis tardif. Après la formation du manteau et la solidification de la Terre, celle ci aurait reçu un apport de 0,5 à 1% de matériel chondritique et cométaire lors d'un fort épisode de bombardement qui explique également l'eau des océans.

La différenciation laisse en surface les éléments qui ont une affinité dominante pour l'oxygène et se retrouvent par conséquent avec les aluminates et les silicates dit lithophile, dont U, Th et K. Après la solidification du manteau, lors de la formation de magma qui vont former les continent, ces trois éléments vont passer préférentiellement dans la phase liquide et se concentrer dans la croûte. Cette double différentiation explique qu'on passe d'une concentration initiale de 0.008 ppm d'uranium dans les chondrites (matériau initial terrestre) à 0.021 ppm [edit: correction par Tawahi-Kiwi] 2,8 ppm dans la croûte continentale supérieure (la seule qui nous soit facilement accessible).

La moitié des radio-isotopes de longue période responsables de la moitié de la production de chaleur de la Terre se retrouve dans les cent premiers kilomètres, ce qui explique que le gradient géothermique soient plus important dans la lithosphère que dans le manteau.


Pour estimer l'abondance initiale il faut l'analyser dans les matériaux cométaires (résidu humide de la formation du système solaire) et chondritiques (résidu sec, qui forment l'essentiel du matériau terrestre). On donne ces abondances par rapport au Silicium

U = 0.012(0) atoms/10⁶ Si atoms,
Th = 0.045(4) atoms/10⁶ Si atoms

A partir des mesures actuelles on peut remonter aux abondances initiales, à partir des constantes de désintégrations. Puis comparer ce ratio U/Si et Th/Si a celui prédit par les modèles de production des éléments lourds par nucléosynthèse explosive (r-process) dans l'enveloppe des supernovas. En ordre de grandeur on peut estimer que "la" supernova (je mets l'article entre guillemets car on ne sait pas si elle est unique) qui a enrichit le matériau ayant donné naissance au Système solaire a explosé il y a 6,5 milliards d'années.

[Mailou75]

Salut,

Merci pour ces reponses qui depassent largement la demande.

Je vais essayer de formuler differemment : Dans le jeune univers, y avait il des supernovas dans tous les sens pour fabriquer des elements lourds un peu partout, ou la presence d'autant d'elements lourds (sans parler de quantité) est elle un hasard isolé? Ce que je veux dire c'est qu'a priori toutes les etoiles ne font pas des supernovas, c'est meme un phenomene rare (aujourd'hui). Donc est ce une coincidence qu'on en trouve dans le systeme solaire ou la proportion de systemes connus contenant des elements lourds est elle dominante ?

Et le fond de la question portait plus sur l'histoire en general, j'ai du mal a imaginer comment l'univers s'est formé tel qu'on le connait en 2/3 de son age en partant de rien du tout. Former l'univers avec toutes les galaxies structures etc "stables" qu'on lui connait demande une "dynamique constructive/evolutive" inimaginable, et je comprends mal comment cette production peut se stabiliser. Par exemple avant que le systeme solaire ne devienne autre chose ca va prendre tres longtemps ("mort" du soleil dans environ 5Ga?) et que si par le passé la gravitation fonctionnait comme aujourd'hui ca devait prendre aussi longtemps pour "changer d'etat". Un systeme equivalent vieux de 5Ga ayant comme esperance de vie 5Ga, ça fait 10.. plus age de la Terre 5Ga, on arrive a l'age de l'univers ! Autrement dit le systeme solaire serait le fruit d'un seul changement d'etat ?

Et le fait que le système solaire ait fait un dizaine de fois le tour de la galaxie pendant ces 5Ga. Ca veut dire que pour ne pas participer a une fusion galactique (qui doit mettre un sacré bronx dans les petits sytemes respectifs, meme en absence de collision), alors ca veut dire que la voie lactée serait preexistante au systeme solaire. Donc la voie lactée s'est formée instantanément ?

Je suis un peu perdu dans les dates histoiques, j'avais deja du mal avec les rois de France.. l'ideal serait une petite frise chronologique montrant l'histoire des elements constituants la Terre depuis t=0 jusqu'a aujourd'hui. Combien de novas autour, est ce un hasard ? Comment ca peut se stabiliser aussi vite apres une "creation" bouillonante? Bref des petits reperes chronologique pour mettre tout ca dans l'ordre

Merci d'avance

Mailou

[moijdikssékool]

Bref des petits reperes chronologique pour mettre tout ca dans l'ordre

tu as cherché?
Sinon, je ne sais plus où j'ai vu ça, mais il y avait un élément, je ne sais plus lequel, que l'on trouvait en excédent dans notre galaxie, qu'il suffisait d'une ou deux supernovae pour expliquer la teneur dans (notre ou une) galaxie. Ca vous dit quelque chose?

[ansset]

@Mailou:
je ne sais trop ou tu veux en venir avec ta "chronologie".
( à part peut être de chercher à faire un schéma "simple" ).
peut être faut il revenir à ce que l'on sait sur la formation des étoiles et des galaxies. ( apparues très tôt en temps cosmologique )
par exemple, notre voie lactée a des étoiles de tous âge.
d'autres phénomènes sont aussi intervenus, comme les fusions galactiques de natures différentes.
Cdt

[Mailou75]

@Mailou:
je ne sais trop ou tu veux en venir avec ta "chronologie".
( à part peut être de chercher à faire un schéma "simple" ).

Oui c'est ca, simple ou pas mais schematique c'est sur parce qu'on ne va pas suivre tous les atomes terrestres pendant 14Ga. C'est pour etablir une chronologie coherente et credible de tout ça, voir si ca m'aide a admettre que la Terre a 1/3 de l'age de l'univers, parce que je vous avoue que jusqu'ici je ne suis pas convaincu. La reponse de Gilga est bien trop pointue pour la demande, il me faudrait du "a la louche" chronologique, comme je le disais une frise serait ideale.

[Tawahi-Kiwi]

Cette double différentiation explique qu'on passe d'une concentration initiale de 0.008 ppm d'uranium dans les chondrites (matériau initial terrestre) à 0.021 ppm dans la croûte terrestre.

La croute terrestre a une teneur moyenne en uranium beaucoup plus elevee (0,4 ppm dans la croute oceanique; 1,1 dans la croute continentale, et 2,8 ppm dans la croute continentale superieure (la seule qui nous est facilement accessible).

21 ppb, cela semble etre la concentration theorique du manteau pyrolitique (un modele de manteau superieur).

Tout cela ne change rien au reste de la discussion.

T-K

[Gilgamesh]

Merci, je corrige dans le texte.

[ansset]

Salut Mailou:
j'y reviens , mais sur la pointe des pieds.
si on parle aujourd'hui de population et non de "génération" c'est justement ( enfin je crois ) parce que le scénario ne semble pas très linéaire, au vu de ce que l'on observe.
que ce soit dans la formation des galaxies ou des étoiles.
je pense que les cosmologistes ont "au départ" cherché une logique simple, sauf qu'il y a plein de contre-exemple.
ne serait-ce que dans la diversité des galaxies.
à ce sujet , il y a deux tendances ( non contradictoires dans l'absolu ) bottom-up ou bottom-down .
Il y a plein de lecture sur le net à ce sujet.
concernant les étoiles et les novoes , il est intéressant de regarder le "flux" de particules qui s'en suit, et qui dure longtemps.

bref, tu auras compris que je me sens incapable de proposer un scenario linéaire, si tant est que qcq puisse le faire.

[Mailou75]

Salut Ansset,

Bon euh.. merci

A+