Histoire de l'âge de la Terre - 1èreES

L'Histoire de l'âge de la Terre

Consignes

Commencer

Anaïs Maccaglia

Il était une fois... Différents personnages qui cherchaient à donner un âge à la Terre... Tous ont essayé à leur façon... Vous devez reconstituer leur histoire...

Activité 1

Activité 2

Je suis en avance

Bonjour visiteur du futur, je suis le Comte de Buffon. Bienvenue dans ma forgerie en Bourgogne ! Nous sommes en 1774, et je suis en train de faire une expérience pour déterminer l'âge de la Terre...

Quelle est ta réponse ?

Quel est l'âge de la Terre d'après Buffon (en années) ?

Ecrire une valeur arrondie

Information essentielle...

Alors, voici mon hypothèse...

Je te laisse mettre en oeuvre mon idée

Quelle est ta réponse ?

L'hypothèse de Buffon selon laquelle la Terre se refroidie est envisageable. Mais je pense qu'elle ne se refroidie pas uniformément. Voici mon raisonnement : Si la Terre était à l’origine une boule de roches en fusion, donc à 3900°C, sa surface s’est rapidement refroidie aux alentours de 20°C (température favorable à la vie). En revanche, au cœur de la Terre, la température est la même qu’à l’origine.

C’est un « gradient de température » que l’on a alors de la surface vers le centre. Donc plus on s’enfonce sous Terre, plus cela se réchauffe. Aux origines, sous Terre, on passait très rapidement à la température élevée du centre, mais ce gradient s’est refroidi au fil du temps, il faut davantage se rapprocher du cœur pour obtenir les 3900°C. J'ai donc utilisé l’équation de chaleur afin de relier ce taux de refroidissement au temps. Le graphique suivant représente mes résultats des gradients géothermiques calculés pour 4 âges différents de la Terre :

Arf.. J'ai fait une tâche sur mon carnet, tu vas devoir calculer la valeur manquante.

Tu dois utiliser mon graphique des 4 âges de la Terre. Il manque la valeur de la droite rouge correspondant à 1 milliards d'années (1,00x1010). La valeur que tu cherche correspond au coefficient directeur de cette droite.

Ah oui, très bien, tu as raison. Alors je t'en prie, je te laisse calculer le coefficient directeur de la droite rouge avec la formule a = (yB-yA)/(xB-xA).

Maintenant que cette tâche est enlevée, je te donne la formule de Fourier qui me permet de calculer l'âge de la Terre (pour laquelle tu as besoin du gradient géothermique réel de la Terre, que tu dois chercher dans mes notes...) :

Quel est l'âge de la Terre d'après Kelvin (en années) ?

Ecrire une valeur arrondie.

Next

Alors, tu trouve combien ?

Quel est l'âge de la Terre d'après Joly (en années) ?

Ecrire une valeur arrondie

Alors, tu trouve combien ?

Donner votre réponse à l'enseignante pour avoir le code.

Ecrire le mot de passe en majuscules

3 arguments, 3 siècles, 3 âges...

Cherche Aristote

Raphaël « L'École d'Athènes » Fresque (440cm x 770cm) 1509-1510

Quel est l'âge estimé par Darwin (écrire en années)

Introduire le mot de passe

Quel âge est estimé par Patterson (en années) ?

Introduire le mot de passe

Classe puzzle

Rappel : n°1 : Buffon n°2 : Kelvin n°3 : Halley & Joly n°4 : Lyell n°5 : Darwin, Aristote et Ussher n°6 : Rutherford et Patterson

A regarder si vous avez de l'avance

Clair Patterson comprend que les plus vieilles roches accessibles à la surface de la Terre ne peuvent fournir que l’âge de la croûte terrestre, en renouvellement permanent. Il va donc donner un âge à la Terre en utilisant des météorites, éléments du système solaire formés en même temps que la Terre.

LLS

• Commence par recopier ce tableau à l'identique dans un tableur Excel.

• Insérer le graphique du temps de refroidissement en fonction du diamètre des sphères en cliquant sur "graphiques recommandés" :

• Cliquer sur le "+" à droite du graphique, et cocher la case "courbe de tendance"

• Double cliquer sur la courbe, et cocher dans le volet déroulant, "afficher l'équation sur le graphique". Apparait alors l'équation de la droite sous la forme y = ax+b.

• Tu peux maintenant déduire l'âge de la Terre selon Buffon !

Hypothèse de Buffon : De nombreux témoignages attestent que la température est plus élevée dans les mines. Cette augmentation de la température liée à la profondeur conduit de nombreux hommes de sciences à penser que la Terre est un globe constitué de matériel en fusion, se refroidissant par la surface. C’est donc en partant de cette hypothèse que Buffon extrapole les résultats obtenus avec des boulets de canon au cas de la Terre dont le diamètre est connue depuis le IIIème siècle avant JC soit 941 461 920 demi-pouces. En sachant que 1 demi-pouce = 1,27 centimètres.

Protocole expérimental de Buffon : Buffon chauffe des boulets de canon à blanc puis il a : « cherché à saisir […] l’instant où les boulets se sont trouvés refroidis jusqu’au point de la température actuelle, c’est-à-dire 10°C au-dessus de la congélation. […] ».

• Commence par recopier ce tableau à l'identique dans un tableur Excel.

• Insérer le graphique 207Pb/204Pb =f (206Pb/204Pb) en cliquant sur "graphiques recommandés" :

• Cliquer sur le "+" à droite du graphique, et cocher la case "courbe de tendance".

• Double cliquer sur la courbe, et cocher dans le volet déroulant, "afficher l'équation sur le graphique".

• Apparait alors l'équation de la droite sous la forme y = ax+b.

• Tu peux maintenant déduire l'âge de la Terre selon Patterson en utilisant ce document qu'il a mis en place !

Tu es vraiment coincé :

Il te faut juse un coup de pouce :

Que se passe-t-il si on mange ces champignons ? Tant qu'on ne peut pas atteindre l'autre rive, la question est dans le domaine métaphysique, celui de la croyance. Toutes les hypothèses, comme « ils ont un goût de miel », « ils sont toxiques » ou « ils donnent une force surhumaine », ne sont pas réfutables, même si certaines semblent plus farfelues que d'autres.

Grâce aux progrès techniques, un pont a été construit : les champignons peuvent être étudiés. La question est à présent dans le domaine physique car l'expérience est possible.

Elle permet alors d'affirmer par l'expérience qu'ils sont toxiques, qu'ils n'ont pas un goût de miel, qu'ils ne donnent pas une force surhumaine, etc.

LLS

LLS

Avec ces données, tu devrais pouvoir trouver l'âge de la Terre ! N'oublie pas de bien présenter tes calculs pour que nous puissions nous mettre d'accords...

Document issu du Manuel Belin

Dans l'idée du comte de Buffon, la Terre est parfaitement homogène, comme ses boulets de canon.

D'après son hypothèse, la vitesse de refroidissement de la Terre (dont la taille est beaucoup plus conséquente qu'un boulet de canon) est toujours la même.

Schéma de la structure interne de la Terre

Sources : Manuel Nathan et encyclopedie-environnement

Vous avez 10 personnages à placer sur votre frise. Faire la frise sur une feuille A4 (ou A3, disponibles au bureau).

LLS

Âge de la Terre (y) = a x diamètre de la Terre en 1⁄2 pouces (x) + b

Age de la Terre (en années) = Masse de sodium dans les océans (en kg) / vitesse d’apport du sodium par les rivières (en kg/an)

LLS & Belin