Histoire de l'Univers

L'histoire de l'Univers

Naissance et évolution de l'Univers

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Sommaire :

1. Le Big Bang

9. Apparition du dioxygène

2. Les premiers atomes

10. Les premiers êtres multicellulaires

3. Les premières étoiles

11. La Vie sort de l'eau

4. Les premières galaxies

12 .Les premiers dinosaures

5. Naissance du Soleil

13. Les premiers mammifères

6. Formation de la Terre

14 . Disparition des dinosaures

7. Apparition de l'eau sur Terre

15 . Les australopithèques

16. Nous

8. Les premières formes de vie

1. Le Big Bang

Il s'agit du commencement de l'expansion de l'Univers. Ce n'est pas le début de l'Univers comme on le dit souvent, car on ne sait pas ce qu'il y avait avant (ni même s'il y avait un avant).

Si on sait que l'Univers était initialement chaud et très dense, la théorie ne dit pas ce qui est à l'origine du Big Bang. Cet instant marque le début de la dilatation et de l'expansion de l'Univers. D'après les astrophysiciens, cet instant a eu lieu, il y a 13,8 milliards d'années.

2. Les premiers atomes

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2. Les Premiers atomes

3. Les premières étoiles

Trois minutes après le début de l'Univers se trouvaient déjà les particules les plus élémentaires de la matière (protons, électrons et neutrons). L’univers reste dense et chaud mais sa dilatation fait baisser progressivement sa température et l’agitation des particules élémentaires diminue.

Étant moins agitées, certaines particules se rassemblent pour former des atomes. Les premiers atomes sont très simples : un électron et un proton formant ainsi un atome d’hydrogène (de symbole H).

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3. Les premières étoiles

Les atomes d’hydrogène se regroupent en énormes paquets grâce à la force de gravitation. Les atomes d’hydrogène au centre de ces paquets sont très comprimés et rapprochés : ils fusionnent pour donner des atomes hélium principalement, mais aussi les atomes suivants de la classification périodique. Cette fusion thermonucléaire s’accompagne d’une très importante quantité d’énergie lumineuse : Ainsi naissent les premières étoiles. D'après les calculs des astrophysiciens, les premières étoiles sont apparues il y a 100 ou 250 millions d'années après le Big Bang.

Image montrant la fusion nucléaire ayant lieu au sein des étoiles :

4. Les premières galaxies

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4. Les premières galaxies

Les premières étoiles se rassemblent en paquets gigantesques. Ces paquets sont les premières galaxies, qui dateraient pour les plus anciennes à 200 millions d'années après le Big Bang. La photographie ci-dessous montre une galaxie en formation à proximité, ce qui à l'échelle cosmologique signifie très récemment. C'est une preuve que l'univers n'en a pas encore terminé avec la formation des galaxies.

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5. Naissance du soleil

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5. Naissance du Soleil

Notre système solaire s'est formé bien après les premières galaxies. Il y a 4,57 milliards d'années, un nuage de gaz hydrogène s’est contracté, formant notre étoile : le Soleil. Comme toutes les autres étoiles, la fusion thermonucléaire a permis l’apparition des atomes qui nous constituent, azote N, oxygène O et carbone C mais aussi tous les autres. Ces atomes se sont associés progressivement en molécules, puis en roche et en glace. Le soleil est alors entouré d’un disque de poussière, de roches et, plus loin, de glace.

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6. Formation de la Terre

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6. Formation de la Terre

Les roches entourant le Soleil se regroupent progressivement en petites planètes de masse de plus en plus importante. Elles attirent alors les roches (météorites) grâce à la force de gravitation. L’une de ces planètes est la nôtre.

En 2008, Jonathan O'Neil, de l'Université McGill, à Montréal, et trois collègues de Montréal et de Washington ont analysé des échantillons de la formation rocheuse nommée ceinture de Nuvvuagittuq. Les roches analysées sont les plus anciennes trouvées sur Terre. Elles ont 4,28 milliards d'années. Cela permet de situer la formation de la Terre vers 4,55 milliards d'années.

7. Apparition de l'eau sur la Terre

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7. Apparition de l'eau sur la Terre

On pense que l’eau est arrivée sur Terre à cause des très nombreux impacts de comètes et météorites, relativement riches en eau. La Terre était à l’époque très chaude et l’eau était présente principalement sous forme de vapeur. Le refroidissement de la Terre entraina la liquéfaction de l’eau : Les premiers océans se forment. On situe ce grand bombardement tardif de météorites riches en glace vers 4,1 milliards d'années

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8. Les premières formes de vie

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8. Les premières formes de vie

Les ultraviolets UV-C sont arrêtés par l’eau liquide des océans. Les réactions chimiques s’y déroulent donc sans problème, entrainant l’apparition de molécules de plus en plus complexes. Les premières formes de vie apparaissent ainsi dans les océans : ce sont des cellules très simples avec un ADN rudimentaire. Ces êtres unicellulaires sont appelés procaryotes et ne possèdent pas de noyau cellulaire.

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9. Apparition du dioxygène

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9. Apparition du dioxygène

Grace à la photosynthèse, des organismes marins (cyanobactéries) produisent du dioxygène, qui s’accumulent dans les océans. Au fur et à mesure, la concentration de dioxygène dissout augmente et atteint la saturation. Le dioxygène sort alors de l’eau et l’atmosphère terrestre s’enrichit progressivement en O2. L'analyse des roches montre que la production de dioxygène débute il y a 2,45 milliards d'années.

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10. Les premiers êtres multicellulaires

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10. Les premiers êtres multicellulaires

Les cellules, jusque-là isolées, se regroupent pour former des organismes plus complexes. Chaque cellule se spécialise (cellule nerveuse, musculaire etc…). En 2010, le géologue français Abderrazak EL ALBANI découvre au Gabon le plus ancien fossile d’être multicellulaire connu à ce jour et daté de 2,1 milliards d’années.

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11. La Vie sort de l'eau

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11. La Vie sort de l'eau

Le dioxygène continue de s’accumuler dans l’atmosphère. Dans la haute atmosphère, il forme une nouvelle molécule, le trioxygène O3 encore appelée ozone. Cette couche de gaz absorbe les UV-C nocifs du Soleil et la vie sort de l’eau. Elle s'est formée il y a 600 millions d'années. Il y a 500 millions d'années, ce seront les plantes qui seront les premières formes de vie terrestre. Puis les insectes apparaissent suivis par les premiers vertébrés, il y a 400 millions d'années.

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12. Les premiers dinosaures

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12. Les premiers dinosaures

Les plus anciens fossiles de dinosaures ont été trouvés en Argentine. Ils datent d'environ 230 millions d'années. Herrerasaurus était un carnivore bipède de forme élancée avec une longue queue et une tête relativement petite. Sa longueur est estimée entre 3 et 5 mètres, et sa hauteur à la hanche à plus de 1,1 mètre :

13. Les premiers mammifères

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13. Les premiers mammifères

Contrairement aux reptiles, qui pondent des œufs, les mammifères portent des mamelles pour allaiter leurs petits. Ils apparaissent après les dinosaures mais sont en compétition avec eux. On situe les premiers fossiles montrant la possibilité d'une lactation vers 200 millions d'années. L'image ci-dessous représente l'un des ancêtres des mammifères, l'Euchambersia, long de 11 cm, en train de dévorer sa proie. Il s'agit d'une reconstitution d'artiste se basant sur les études paléobiologiques :

14. Disparition des dinosaures

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14. Disparition des dinosaures

L'extinction Crétacé-Paléogène est une extinction massive et à grande échelle d'espèces animales (dont les dinosaures) et végétales qui s'est produite sur une courte période de temps (à l'échelle géologique) il y a 66 millions d'années. Le remplacement abrupt des faunes et des flores, que l'on retrouve dans toutes les régions du monde, a historiquement servi à délimiter l'Ère secondaire (aujourd'hui dénommée Mésozoïque) de l'Ère tertiaire. L'hypothèse principale est que la chute de l'astéroïde à l'origine du cratère de Chicxulub a été l'événement déclencheur de cette extinction.

15. Les australopithèsques

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15. Les australopithèques

Considéré comme le plus lointain ancêtre de l’homme moderne, les Australopithèques étaient assez petits pour la plupart, d'une taille comparable à celle d'un chimpanzé. Ils étaient cependant capables de marcher debout. Leurs bras montrent cependant qu'ils grimpaient encore facilement aux arbres. Le plus célèbre de nos ancêtres est une femme, que les paléontologues ont surnommée Lucy. Elle est découverte en 1974 par les français Maurice Taieb et Yves Coppens. Ce fossile date d'il y a 3,2 millions d'années et se trouvait en Ethiopie.

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16. Nous

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16. Nous

Les plus anciens fossiles de notre espèce ont été découverts au Maroc et datent d'il y a 300 000 ans. "Homo sapiens" signifie en latin "l'homme qui pense". Compte-tenu de l'échelle de la frise du couloir, la distance entre notre présent et l'apparition d' Homo sapiens représente 0,2 mm. Vos 15 premières années de vie représente 0,000 01 cm sur cette frise ...

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Voilà l'histoire de l'Univers. La suite reste à découvrir avec le temps...

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L'image montre une cyanobactérie existant à notre époque

L'image présente des stromatolithes : Ces stromatolithes fossilisés produits par des colonies de bactéries seraient les premières traces de vie sur Terre, il y a 3,48 milliards d'années (formation Dresser, craton de Pilbara, Australie).

L'image montre l'un des fossiles de ce premier être multicellulaire (12 cm de diamètre).