Cours sur les ordres de grandeur.

Ordres de grandeurs
en astrophysique
LP210
–
2009
LP210
–
2009
B. Sicardy – B. Semelin

Echelles de temps
1 sec - 3 mn: nucléosynthèse primordiale
Univers transparent
04 ×
××
×10 5 ans
-14 x 109 ans
…formation des galaxies… Système solaire
présent
-4.56 x 109 ans présent
vie…! (marine) C02--> 02
-0.7 x109ans
animaux marins
-0.7 x109ans -0.4 -0.25 -0.2
animaux marins vie sur terre ferme
extinction massive
dinosaures
présent

-200 x 106ans -65 -30 -3
extinction massive
et brutale bipèdes
bipèdes outils feu! Néanderthal
-3 x106ans -2 -0.5 -0.1
dinosaures (+mammifères) primates
Néanderthal Cro-Magon
-100000 ans -50000 -10000
-10000 ans -7000 -400 -100
écritures astrologie --> astronomie exploration
spatiale
Histoire
paléolithique néolithique
métaux
agriculture
rites funéraires

Méthode de datation: le carbone 14
Le 14C (1 % du carbone dans l’atmosphère) est un isotope radioactif du 12C:
Demie vie: τ= 5730 ± 40 ans
Désintégrations: 13.5 min-1.g-1
Il faut en produire autant pour maintenant la concentration moyenne.
Source du
14
C atmosphérique:
rayons cosmiques
Source du
C atmosphérique:
rayons cosmiques
Des protons relativistes bombardent l’atmosphère
p++ 16O → n + π
n + 14N → p++ 14C production
14C → 14N + e-+ νdestruction
Organisme vivant: concentration en 14C égale à l’atmosphère (respiration, photosynthèse)
Organisme mort: plus d’échange avec l’atmosphère
baisse de concentration suivant la demie-vie du 14C

Autres méthodes de datation
Méthode potassium/argon: datation des roches
Lors de sa formation une roche ne contient pas d’argon (dégazée)
Réaction: 40K + e-→40Ar + γ.
Demie-vie de 40K: τ= 1.25 109ans
Le taux d’Ar piégé dans la roche augmente avec le temps.
Méthode Uranium/Thorium:
Datation coraux, stalagmites, coquillages, squelettes
234U→230 Th: demie-vie τ~ 80 000 ans
L’Uranium est soluble dans l’eau de mer, le Thorium sédimente.
⇒Pas de Th dans les coraux vivants
⇒Th apparait dans les coraux morts.