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Origine extraterrestre des océans

Si le cycle de l'eau terrestre est bien connu, l'origine de la masse d'eau présente sur Terre reste énigmatique.

A partir du nuage de gaz et de poussière formant la nébuleuse solaire, se sont formés le soleil, les planètes et les petits corps du système solaire.

L'eau présente sur Terre provient-elle de ce nuage ?
Les isotopes d'hydrogène présents dans l'eau contenue dans les roches magmatiques, donc du noyau terrestre sous forme de quelques particules n'ont pas les mêmes proportions que ceux de l'eau des océans, en particulier, le rapport D/H entre les atomes de deutérium (D) et d'hydrogène (H).
(Le deutérium est un atome qui comporte un neutron en plus du proton qui compose le noyau de l'atome d'hydrogène, ce qui le rend ainsi un peu plus lourd.)

L'eau sur les autres planètes

Pourquoi, sur les autres planètes, la proportion d'eau quel que soit son état, est-elle beaucoup plus faible ?

Vénus possède de la vapeur d'eau dans son atmosphère (0,01% d'eau, 96,5% de CO2, 3,5% d'N2, 0,02% de SO2 et des traces de gaz rares) très épaisse (>200 km), très dense (90 fois la pression atmosphérique terrestre) et très chaude (450°C à la surface de la planète).

Mars possède de la vapeur d'eau en faible (et variable) quantité dans son atmosphère (<0,03%) très peu épaisse, froide (-50°C en surface) et de faible densité (pression atmosphérique 10 fois moins élevée que sur la Terre); mais Mars possède aussi des sols gelés qui contiendraient de l'eau sous forme de glace.

Le programme ISO du CNES a permis de mettre en évidence de la vapeur d’eau dans l’atmosphère des planètes externes Saturne, Uranus et Neptune.

A partir de l'analyse des roches lunaires, la déduction de la quantité de deutérium du soleil a montré que notre étoile ( et donc au sein du nuage protoplanétaire) présentait 6 fois moins de deutérium que sur Terre. Jupiter et Saturne ont pratiquement la même proportion de deutérium que le Soleil.

En septembre 2009, l'analyse des observations de 3 sondes ont révélé la présence de molécules d'eau sur la lune.

Les comètes sont les objets les plus riches en eau du Système solaire.

Les comètes

Comète dérive du latin cometa et du grec komêtès qui signifie "astre chevelu".
Les comètes sont constituées d'un noyau (une boule de "neige" sale) composé de glace et de poussière de quelques kilomètres de diamètre prolongé sous l'effet de la chaleur du soleil par une queue qui explique le terme chevelu.

Elles constituent de véritables reliques de la formation du système solaire car elles font partie du disque des protoplanètes à l'origine du système solaire.

Pour en savoir plus..

Les météorites

Les météorites ont elles aussi pu contribuer à l'apport d'eau sur Terre.

Les chondrites carbonées, considérées comme les objets planétaires les plus primitifs, fragments refroidis et condensés du disque protoplanétaire, recèlent des merveilles découvertes grâce à la mise au point d'outils d'analyse sophistiqués.
Ces morceaux de météorites qui dormaient tranquillement dans les musées et autres collections privées, ont une valeur du rapport D/H identique en moyenne à celle de la Terre.

Au début de sa formation, la Terre a puisé dans les éléments très pauvres en eau qui se trouvaient près d'elle. Lorsque sa masse a atteint la moitié de sa masse actuelle, l’équilibre des forces d’attraction a changé. Alors, des planétoïdes qui ont migré depuis des régions situées au-delà de la ceinture d’astéroïdes auraient bombardé la toute jeune planète. Ces corps venus d’un peu plus loin étaient riches en eau, de cette eau similaire à celle qui se trouve sur Terre.

Mission américaine Stardust

La mission Stardust est partie à la chasse aux particules de queue de comète pour tenter d'en savoir plus.

Lancée en février 1999, la mission spatiale Stardust est partie à la rencontre de la comète Wild-2. La comète Wild-2 mesure environ 5 kilomètres de diamètre.

Le 2 janvier 2004, la sonde a pris 72 clichés photographiques en noir et blanc en frôlant le noyau de la boule de glace. Puis, Stardust a pénétré la queue de la comète afin d'y prélever des échantillons de particules.
Ces échantillons seraient proches de la formation du système solaire, il y a 5 ou 6 milliards d'années.
Il a fallu traverser le champ de la queue de la comète composé d'environ 10 millions de particules qui filent à une vitesse 6 fois supérieure à celle d'une balle de revolver.

Le retour est programmé vers le 15 janvier 2006, afin de livrer les centaines de particules "primitives" récoltées.

Origine de l'eau extraterrestre

Mais, alors quelle est l'origine de la glace contenue dans les comètes, les météorites ?
”L’eau — sous forme de glace — est probablement présente dans le milieu interstellaire, autour des grains de poussières. Après tout, on découvre de plus en plus de molécules organiques dans ce gaz ténu qui comble l’espace entre les étoiles. L’eau pourrait s’y former selon le même processus. En se condensant pour former le Soleil et ses compagnons, la glace interstellaire se vaporise dans les régions centrales du disque, alors qu’en périphérie, au-delà de la ceinture d’astéroïdes jusqu’aux confins du Système solaire où logent les comètes, l’eau aurait été conservée.” déclare François Robert.

Donc, si la formation de l’eau est antérieure à celle du Système solaire, on peut croire que des rivières peuvent couler dans d’autres systèmes planétaires que le nôtre…