Lorsque la paléontologue Mary Schweitzer a trouvé des tissus mous dans un Tyrannosaurus rexfossil, sa découverte a soulevé une question évidente : comment ces tissus ont-ils pu survivre aussi longtemps ? L’os avait 68 millions d’années, et la sagesse conventionnelle sur la fossilisation veut que tous les tissus mous, du sang au cerveau, se décomposent. Seules les parties dures, comme les os et les dents, peuvent devenir des fossiles. Mais pour certaines personnes, la découverte a soulevé une autre question. Comment les scientifiques savent-ils que les os ont réellement 68 millions d’années ?
La connaissance actuelle de l’âge des fossiles provient principalement de la datation radiométrique, également appelée datation radioactive. La datation radiométrique s’appuie sur les propriétés des isotopes. Il s’agit d’éléments chimiques, comme le carbone ou l’uranium, qui sont identiques à l’exception d’une caractéristique essentielle : le nombre de neutrons dans leur noyau.
Avertissement
Les atomes peuvent avoir un nombre égal de protons et de neutrons. Si, toutefois, il y a trop ou trop peu de neutrons, l’atome est instable et il perd des particules jusqu’à ce que son noyau atteigne un état stable. Pensez au noyau comme à une pyramide de blocs de construction. Si vous essayez d’ajouter des blocs supplémentaires sur les côtés de la pyramide, ils peuvent rester en place pendant un certain temps, mais ils finiront par tomber. Il en va de même si vous retirez un bloc d’un des côtés de la pyramide, ce qui rend le reste instable. Finalement, certains des blocs peuvent tomber, laissant une structure plus petite et plus stable.
Le résultat est comme une horloge radioactive qui fait tic-tac à mesure que les isotopes instables se désintègrent en isotopes stables. Vous ne pouvez pas prédire quand un atome instable spécifique, ou parent, va se désintégrer en un atome stable, ou fille. Mais on peut prédire combien de temps il faudra à un grand groupe d’atomes pour se désintégrer. La demi-vie de l’élément est le temps qu’il faut à la moitié des atomes parents d’un échantillon pour devenir des filles.
Pour lire l’heure sur cette horloge radioactive, les scientifiques utilisent un appareil appelé spectromètre de masse pour mesurer le nombre d’atomes parents et de filles. Le rapport entre les parents et les filles peut indiquer au chercheur l’âge du spécimen. Plus il y a d’isotopes parents – et moins il y a d’isotopes filles – plus l’échantillon est jeune. La demi-vie de l’isotope mesuré détermine son utilité pour la datation d’échantillons très anciens. Une fois que tous les parents sont devenus des filles, il n’y a plus de base de comparaison entre les deux isotopes. Les scientifiques ne peuvent pas dire si l’horloge s’est arrêtée il y a quelques jours ou des millions d’années. Cela signifie que les isotopes ayant une courte demi-vie ne fonctionneront pas pour dater les os de dinosaures.
La courte demi-vie n’est qu’une partie du problème lors de la datation des os de dinosaures — les chercheurs doivent également trouver suffisamment d’atomes parents et d’atomes filles à mesurer. Lisez la suite pour savoir ce qu’il faut pour dater un fossile et ce que les cendres volcaniques ont à voir avec cela.
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