Hadéen

L'enfer de l'Hadéen

L'Hadéen est l'époque la plus lointaine de l'histoire de la planète 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 (voir image) 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 (taille de la Lune). 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 (symbol : ua ou au) Créée en 1958, c’est l'unité de distance utilisée pour mesurer les distances des objets du système solaire, cette distance est égale à la distance de la Terre au Soleil. La valeur de l'unité astronomique représente exactement 149 597 870 700 m, lors de son assemblée générale tenue à Pékin, du 20 au 31 août 2012, l'Union astronomique internationale (UAI) a adopté une nouvelle définition de l'unité astronomique, unité de longueur utilisée par les astronomes du monde entier pour exprimer les dimensions du Système solaire et de l’Univers. On retiendra environ 150 millions de kilomètres. Une année-lumière vaut approximativement 63 242 ua. Mercure : 0,38 ua, Vénus : 0,72 ua, Terre : 1,00 ua, Mars : 1,52 ua, Ceinture d’astéroïdes : 2 à 3,5 ua, Jupiter : 5,21 ua, Saturne : 9,54 ua, Uranus : 19,18 ua, Neptune : 30,11 ua, Ceinture de Kuiper : 30 à 55 ua, Nuage d’Oort : 50 000 ua. du Soleil. 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, appelé "Late Heavy Bombardment"" (LHB), c'est à cette époque que 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 et 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 limite de Roche ou rayon de Roche est la distance à laquelle un petit corps céleste va se désintégrer en raison des forces de marée d'un autre corps céleste dont la force d'attraction dépasse l'auto-attraction du petit corps. En d'autres termes, la Limite de Roche est la distance minimale, par rapport au centre de la planète, qui permet à la matière de se rassembler pour former par exemple, une lune suffisamment grosse..
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, c'est au cours de ce refroidissement que 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. : il existe quelques roches datant de l'Hadéen, des premiers instants de la Terre, en particulier à l'est de l'Australie, dans le Jack Hills une région connue pour cela. 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.

Image : un disque d’accrétion se forme autour de l’étoile naissante, cette image réelle est la plus précise jamais réalisée d'une nébuleuse proto stellaire et donc protoplanétaire. Cette image a été prise dans les ondes millimétriques, plus précise que les images habituellement obtenues dans le visible avec le télescope spatial NASA/ESA Hubble. On voit clairement le disque protoplanétaire qui entoure la jeune étoile HL Tauri. Ces nouvelles observations d’ALMA révèlent des structures dans le disque jamais observées auparavant et dévoilent même 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. HL Tauri est située à 450 années-lumière dans la constellation du Taureau.
Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF.