Alors que les théories sur les origines de l’eau font toujours l’objet de débats, des études sur le système solaire primitif ont montré que l’eau est plus ancienne que le Soleil lui-même. Mais quelle est l’âge de l’eau et comment est-elle arrivée sur Terre ?
Notre étoile, le Soleil, a 4,6 milliards d’années. Les astronomes affirment qu’il s’agit d’une étoile plus ancienne que tous les autres corps de notre système solaire. Cependant, il s’avère que la majeure partie de l’eau dans laquelle nous nageons et que nous buvons ici sur Terre est encore plus ancienne.
Environ la moitié de l’eau actuellement présente sur Terre a été héritée d’une réserve abondante de glace interstellaire lorsque notre Soleil s’est formé. Cela signifie que l’humidité dans notre système solaire n’était pas le résultat de conditions locales dans le disque protoplanétaire, mais plutôt une caractéristique régulière de la formation planétaire – nourrissant l’espoir que la vie puisse effectivement exister ailleurs dans l’univers.
D’où vient l’eau de la Terre ?
L’origine de l’eau sur Terre a longtemps été l’objet d’investigations et de débats scientifiques. Initialement, les scientifiques croyaient en la théorie des astéroïdes. Cependant, des études récentes suggèrent que l’eau de la Terre pourrait provenir de la nébuleuse solaire.
La théorie des astéroïdes
De nombreux scientifiques croyaient que les astéroïdes, transportant de l’eau dans leurs minéraux, ont apporté de l’eau sur Terre.
Cette théorie était soutenue par l’idée que la teneur élevée en eau lourde des astéroïdes correspond étroitement à la proportion actuelle d’eau sur Terre.
La théorie des comètes
Pendant un certain temps, les comètes ont également été considérées comme une source possible de l’eau sur Terre. Cette théorie est née lorsque la sonde spatiale européenne Giotto a observé la comète de Halley et sa forte teneur en eau lourde.
Cependant, des investigations ultérieures ont montré que les rapports d’eau lourde dans la plupart des comètes étaient trop élevés par rapport à ceux de la Terre, ce qui a suscité des doutes quant à leur rôle dans l’introduction de l’eau sur notre planète.
La théorie de la nébuleuse solaire
L’astronome Karen Meech et ses collègues se sont concentrés sur l’examen de l’eau dans le manteau terrestre. Ils ont étudié des échantillons provenant d’endroits comme l’île de Baffin, où le manteau terrestre profond est accessible. Ces études ont impliqué l’analyse des rapports de deutérium-hydrogène (D/H) dans les échantillons pour comprendre l’origine de l’eau sur Terre.
Les échantillons ont montré environ 25 % moins d’eau lourde que d’eau normale, suggérant que les chondrites carbonées (une classe de météorites) pourraient ne pas être la source principale de l’eau sur Terre. Ces découvertes suggèrent que l’eau sur Terre pourrait avoir pour origine la nébuleuse solaire, le nuage de gaz et de poussière à partir duquel le Soleil et les planètes se sont formés.
Mais… quel est l’âge de l’eau ?
L’âge de l’eau sur Terre est d’environ 4,5 milliards d’années, aussi vieux que le système solaire lui-même. Elle a commencé dans l’espace, se formant dans de petites particules de poussière.
Pendant la formation du système solaire, cette eau a subi des cycles de transformation en gaz, puis en glace, devenant finalement partie des planètes comme la Terre, ainsi que des astéroïdes et des comètes. Le fait que nous trouvions un type spécial d’eau appelé eau lourde sur Terre ainsi que dans ces objets spatiaux nous indique que grande partie de notre eau provient de ces processus spatiaux primitifs.
En 2014, les chercheurs ont déterminé l’âge de l’eau dans notre système solaire en se concentrant sur son ratio entre l’hydrogène et le deutérium, appelé « hydrogène lourd » car il possède un neutron supplémentaire. La glace interstellaire a un ratio deutérium-hydrogène très élevé car elle s’est formée à très basses températures. Les scientifiques connaissaient déjà ce fait en observant la composition des comètes et des astéroïdes.
Cependant, pour compliquer les choses, les niveaux de deutérium dans l’eau du système solaire ont également augmenté depuis la formation du Soleil. Ainsi, pour déterminer si le Soleil seul pourrait produire les niveaux actuels de l’isotope, les chercheurs ont construit un modèle informatique qui a essentiellement remonté le temps au début du système solaire et a supposé aucun deutérium hérité.
Cependant, le modèle n’a pas pu produire de ratios deutérium-hydrogène aussi élevés que ceux trouvés dans notre système solaire. Ainsi, les chercheurs estiment que 30 à 50 % de l’eau de notre système solaire faisait déjà partie de l’ancien nuage moléculaire qui a donné naissance au Soleil et aux planètes.
Il est donc intéressant de comprendre que nous buvons de l’eau vieille de plus de 4,6 milliards d’années… même avant que le Soleil ne brille, cette eau « errait » déjà à travers l’univers.
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