Comment une roche peut-elle dire son âge ?

Une roche révèle son âge grâce aux atomes radioactifs piégés en elle au moment de sa formation. Ces atomes se transforment lentement en d'autres éléments, appelés produits de filiation, à un rythme régulier et connu. Mesure ce qui reste de l'atome d'origine et ce qui s'est accumulé comme produit fils, et tu peux calculer depuis combien de temps l'horloge tourne. C'est la datation radiométrique.

Le tempo de l'horloge, c'est la demi-vie : le temps qu'il faut pour que la moitié d'un lot d'atomes radioactifs se désintègre. Personne ne peut prédire quand un atome précis va se désintégrer, mais une foule d'atomes se comporte avec une régularité d'horloge. Mieux encore, pour presque tous ces atomes, la demi-vie ne dépend ni de la chaleur, ni de la pression, ni de la chimie : une horloge enfouie au fond de la Terre bat la même mesure qu'une autre au laboratoire.

L'horloge préférée des géologues est un minuscule cristal, le zircon. En se formant, il accueille volontiers l'uranium mais rejette fortement le plomb. Tout plomb trouvé plus tard à l'intérieur vient donc forcément de la désintégration de l'uranium. Et chaque zircon contient deux horloges : l'uranium 235 qui devient du plomb 207, avec une demi-vie d'environ 700 millions d'années, et l'uranium 238 qui devient du plomb 206, avec une demi-vie d'environ 4,5 milliards d'années. Si les deux concordent, la date est solide. Des zircons de Jack Hills, en Australie-Occidentale, ont été datés de 4,404 milliards d'années : ce sont les plus vieux minéraux connus sur Terre.

Le grand défenseur de la méthode fut le géologue anglais Arthur Holmes, qui data une roche norvégienne à 370 millions d'années alors qu'il était encore étudiant, avant d'aider à montrer que la Terre a des milliards d'années.