C'est pas sorcier
L'eau dans l'espace
Comment l'eau est arrivée sur Terre ?
► Nous savons désormais comment l'eau est créée. Mais, comment cette molécule d'eau s'est retrouvée sur la surface de notre planète ?
Le débat reigne dans la communauté scientifique à ce sujet. Deux grandes théories s'affrontent sur l'origine de l'eau sur Terre... nous allons voir qu'elles s'affrontent, mais qu'elles pourraient aussi se compléter...
♦ Depuis la création de la Terre ?
♦ L'eau : extraterrestre ?
Nous avons parlé précédemment de la création des étoiles. L'illustration ci-dessus devrait "éclairer" vos lanternes. Reparlons des supernovas : quand une étoile meurt, les éléments créés se dispersent dans l'espace. Ainsi, des molécules créées se retrouve dans des nuages de poussières, de gaz et de roches. A cause de la gravité, un élément plus dense va attirer le nuage qui va graviter tout autour : il s'agit de la prochaine étoile.
Ainsi, si la molécule d'eau est créée après l'explosion d'une étoile, elle peut se retrouver dans la nébuleuse solaire, le disque d'accrétion qui donne l'origine de nos planètes. Donc, si les planètes se forment à partir de ce dernier, les molécules d'eau (ou les materiaux la composant) se retrouvent dans les materiaux des protoplanètes, qui sont pour le moment des boules de roches très chaudes.
La théorie repose ainsi sur le fait que les molécules présentes sous les roches en fusion de la nouvelle planète s'évaporent sous forme de gaz. Celà cause le refroidissement de la planète et la condensation des gaz qui peuvent retomber ainsi sous forme de pluie. L'eau présente aujourd'hui puise certainement ses origines dès la création de la Terre. Etant donné que notre planète possède un atmosphère conséquente, il n'y a quasiment pas de pertes, donc l'eau présente dans votre verre est sur Terre depuis 4,5 milliards d'années !!
La deuxième théorie est peut être plus simple mais plus impressionnante. Elle demeure tout de même aussi probable que la première.
Les composants de l'eau, après l'explosion d'une étoile, se retrouvent mélangés à plusieurs éléments. Dans les nuages formés, ces derniers se "collent" les uns aux autres. Un amas rocheux est désormais formé ! Il peut ainsi graviter et récolter des aliments dans une nébuleuse solaire issue de la supernova, ou partir vers un système solaire plus lointain. Pour celà, certains doivent alors naviguer dans le vide interstellaire pendant des centaines voire des milliers d'années.
Après un voyage plus ou moins long, notre roche peut être attirée par une étoile et entrer en colision avec une planète. Au tel cas, les molécules/atomes présents dans la comète se retrouvent mélangés aux éléments de la planète, en formation ou non.
Selon cette théorie, une majorité de l'eau présente sur Terre viendrait... du ciel. L'eau serait un élément extraterrestre. A cause d'un bombardement de comètes et/ou d'astéroides, la Terre serait recouverte d'eau et comporterait des éléments créés très loin dans l'univers. Mais, si l'on pousse la théorie un peu plus loin encore, on peut porte réflexion sur l'origine de la vie... qui pourrait aussi venir de l'espace... Nous serions alors les extraterrestres sur notre planète !
La nébuleuse solaire
Une protoplanète en formation
► Approfondissons avec l'aide d'un professeur de Physique corpusculaire !
Tiens, je crois que Sabine et Fred sont arrivés aux Cézeaux... Il est temps d'en apprendre plus sur la molécule d'eau et la création du système solaire !
Revenons sur l'interview après le visionnage. Monsieur Orloff nous a expliqué que les atomes de la molécule d'eau possèdent une certaine fraction de deutérium, à cause de la réaction qui créent des éléments plus lourds à partir d'éléments plus légers. Voici le shéma qui apparait dans la vidéo pour mieux comprendre :
► Légende du schéma : Un atome de deuterium (1proton et 1 neutron) fusionne avec un neutron et forme de l'hydrogène. Cet hydrogène peut par exemple fusionner avec un proton pour former de l'hélium (2 protons). Si on reprends le schéma de la page précédente, il y peut y avoir une certaine fraction de deuterium dans l'hydrogène.
On peut calculer à l'aide de mesures le ratio de deuterium dans l'hydrogène de molécules d'eau. Ce ratio est la signature du moment de la création de l'atome. Ainsi, on peut démontrer que l'hydrogène de deux molécules d'eau a été formé dans deux endroits différents en mesurant ce fameux ratio.
Grâce à Rosetta, nous avons reçu des résultats d'annalyse sur la comète Tchouryomov-Gerasimenko, qui a permis de savoir si l'eau vient des comètes ou non... Mais quelle est la différence entre un astéroide et une comète ?
Il n'y a pas beaucoup de différences entre les deux. Tous les deux sont des planétoides, des petits corps rocheux comportant souvent des métaux et de la glace. Ils sont formés dans les nuages stellaires et donc comportent les mêmes éléments du prochain système solaire en formation. La comète est constituée en majorité de glace et l'asteroïde de roches et de métaux. Les astéroïdes sont en fait des restes de l'accrétion des éléments lors de la formation des protoplanètes. Ce sont des planètes qui ne sont pas formées.
Encore une autre différence, qui n'est pas des moindres, est que la comète possède un noyau de glace qui se sublime en passant près du soleil. Non, la comète ne devient pas plus belle, mais l'eau passe de l'état solide à l'état gazeux à cause des radiations de l'étoile. Ceci provoque l'apparition d'une chevelure à une certaine distance de l'étoile, qui devient ensuite une queue rectiligne qui reste opposée à l'étoile lors de sa trajectoire en ellipse. Cette orbite est dite périodique et concerne la majorité des comètes. Si la photolyse (réaction chimique où un composé est décomposé par la lumière) produit une queue blanche, visible parfois depuis la Terre dans notre système solaire, il existe aussi une deuxième trainée de poussière qui est opposée à la trajectoire de l'objet.
L'animation ci-contre représente l'apparition de la queue de la comète (C) lors de son passage près de l'étoile (A). L'objet (B) est la représentation d'une planète naine comme Pluton aux confins du système solaire.
La comète Tchourioumov-Gerasimenko vue de la sonde Rosetta (Novembre 2014)
Mais alors, qu'est ce que la mission Rosetta nous a appris de l'origine de l'eau ? Et bien, les molécules d'eau présentes sur Tchouri n'ont pas le même ratio en deutérium que celles présentes sur Terre. Mais alors, l'eau vient des astéroides ? Pas totalement... L'avis est encore partagé car les scientifiques ont annalysé l'eau d'une comète avec un ratio en deutérium équivalent à celui de l'eau de notre planète.
La théorie sur les astéroïdes nous dit que l'eau présente de la nuage stellaire a dû être centrée entre Jupiter et le Soleil à cause de leurs attractions respectives. Ainsi, l'eau sur Terre puiserait peut être ses origines d'une partie de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter.
Les deux théories sont donc différentes, mais notre eau peut venir des astéroïdes, comme avoir été mélangée aux materiaux de la protoplanète qui est aujourd'hui la Terre.
Mais, si l'eau se trouve sur Terre à cause de ces deux théories, on peut en déduire que l'eau s'est certainement retrouvée sur des planètes autres que la Terre ? Mais alors, comment pouvons nous vérifier cette thèse ? Peut-on voir s'il y a de l'eau sur d'autres astres ?