Hadéen

Description de l'image : Disque d’accrétion autour d'une l’étoile naissante. Cette image réelle est la plus précise jamais réalisée d'une nébuleuse proto stellaire et protoplanétaire. Cette image a été prise dans les ondes millimétriques avec le télescope spatial NASA/ESA Hubble. On voit clairement le disque protoplanétaire qui entoure la jeune étoile HL Tauri (au centre). Cette observation dévoile les emplacements possibles des planètes en formation dans les zones sombres au cœur du système naissant. Cette image a été réalisée avec le réseau de 66 antennes du radiotélescope géant (ALMA) situées dans le désert d'Atacama dans le nord du Chili. Source image : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF.

L'époque la plus lointaine de l'histoire de la Terre

L'Hadéen est l'époque la plus lointaine de l'histoire de la Terre, celle où la formation du système solaire se "termine". L'Hadéen débute il y a ≈4,54 milliards d'années, et dure ≈700 millions d'années.

Le système solaire est né d’un énorme nuage de gaz et de poussières certainement provoqué par l’explosion d'une supernova voisine. Lorsque débute l'Hadéen, le nodule protosolaire s'est déjà effondré et notre Soleil, qui a capturé à lui seul 99,86 % de la masse de la nébuleuse, brille de tous ses feux depuis ≈100 millions d'années. Le reste de la nébuleuse (0,14 %), formé des mêmes matériaux que le Soleil, forme un disque qui est poussé par le vent solaire 100 000 fois plus puissant qu'aujourd'hui.

Les grains de poussière situés dans le même plan ont des vitesses identiques et s'agglutinent facilement sans rebond formant des grains de matière, de la taille d'une roche à la taille d'une protoplanète. Cette phase d'accrétion va durer 100 000 ans.

Les plus gros objets capturent les plus petits par leur force de gravitation et commencent ainsi à se faire une place autour du Soleil. Mais le ciel est sombre, il reste encombré de milliards de rochers, plus ou moins massifs qui se fracassent les uns sur les autres. Un disque dense de petits planétésimaux de roche et de glace s'étend encore très loin, jusqu'à 35 UA du Soleil.

N. B. : Hadès, également connu sous le nom de Pluton dans la mythologie romaine, est l'une des principales divinités de la Grèce antique. Il est le dieu des enfers, du royaume des morts et de la richesse souterraine.

L'enfer de l'Hadéen

Les orbites sont instables, et les objets sont en permanence déviés par les perturbations gravitationnelles des plus gros planétésimaux et dans ce ballet infernal, tous ces corps se croisent et se percutent sans cesse. C'est l'époque du Grand Bombardement Tardif (LHB) pendant laquelle le nombre de gros objets diminue. Il ne reste qu'une vingtaine de corps d’une taille comprise entre celle de la Lune et celle de Mars. Ces corps tournent maintenant, sur des orbites quasi-circulaires. Les orbites sont toujours traversées par des bolides et le nombre des très gros objets va encore diminuer. Ainsi se met en place le phénomène d'accrétion qui va conduire à la formation des planètes actuelles. Parmi les millions de petits impacts, un impact cataclysmique va transformer notre jeune Terre.

Un des objets, de la taille de Mars (dix fois moins massif que la Terre actuelle), va entrer en collision avec la Terre primitive. La collision infernale arrache une partie du manteau terrestre sans toucher le noyau et disperse la matière sur une orbite au delà de la limite de Roche. La chaleur gigantesque de l’impact vaporise son atmosphère et les matériaux réfractaires retenus par l’attraction terrestre vont former la Lune.

Rapidement en quelques milliers d'années, une immense boule rocheuse, recouverte de lave incandescente, réussit à se faire une place sur une orbite privilégiée non loin du Soleil. Une jeune Terre va s'imposer dans ce chaos brulant et son histoire va débuter, nous sommes alors au début de l'Hadéen. Pendant les premiers millions d'années, la Terre va se refroidir rapidement. Au cours de ce refroidissement se forme une croute terrestre solide (≈160 millions d'années après sa formation), ainsi qu'une atmosphère nouvelle résultant du dégazage des couches internes fluides.

N. B. : Des roches terrestres date de l'Hadéen (à l'est de l'Australie dans le Jack Hills). Du zircon extrait d'un affleurement rocheux en 2001 en témoigne. L'âge de ce zircon a été estimé à 4,4 milliards d'années, soit seulement 100 millions d'années après la formation de la Lune, il y a 4,5 milliards d'années. La croute terrestre s'est formée ≈160 millions d'années après la formation de notre planète il y a 4,54 milliards d'années.