La provenance de l’eau sur Terre remise en question par de nouvelles découvertes
L’eau est essentielle à toute forme de vie sur Terre, et il est difficile de manquer le fait que près de 70% de la surface de notre planète en est recouverte. Comprendre d’où provient cette eau terrestre est donc une partie très importante de la compréhension des origines de la vie. Jusqu’en 2014, les chercheurs pensaient savoir comment elle était arrivée ici.
En gros, les scientifiques croyaient auparavant que les réservoirs d’eau liquide de la Terre étaient arrivés ici sous forme de comètes et d’astéroïdes glacés provenant des régions extérieures du système solaire pendant les premières étapes de la formation de la Terre. Cependant, une analyse de 2014 des constituants moléculaires de l’eau sur les comètes qui ont probablement apporté l’eau à la Terre a jeté le doute sur cette hypothèse.
La connexion entre ces comètes glacées, appelées comètes de la famille de Jupiter car leurs orbites sont influencées par la gravité de Jupiter, et l’eau de la Terre repose sur une signature moléculaire clé. Cette signature concerne les rapports spécifiques de la variante d’hydrogène, appelée deutérium. En général, les rapports deutérium/hydrogène régulier dans l’eau donnent aux scientifiques une indication claire sur l’endroit où cette eau s’est formée. En règle générale, l’eau avec plus de deutérium est plus susceptible de se former dans des environnements plus froids, ce qui signifie que l’eau avec des niveaux plus élevés de deutérium devrait s’être formée plus loin du soleil. Pendant les dernières décennies, les niveaux de deutérium dans l’eau trouvée dans les traînées de vapeur de plusieurs comètes de la famille de Jupiter affichaient des niveaux similaires à ceux de l’eau terrestre.
Il commençait vraiment à sembler que ces comètes jouaient un rôle majeur dans l’apport d’eau sur Terre, a déclaré Kathleen Mandt, une scientifique planétaire du Goddard Space Flight Center de la NASA.
Mais des incertitudes sont apparues lorsque la mission Rosetta de l’Agence spatiale européenne en 2014, sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, ou 67P en abrégé, a révélé des concentrations plus élevées de deutérium que sur toutes les autres comètes – environ trois fois plus de deutérium que dans les océans terrestres, où il y a environ 1 atome de deutérium pour chaque 6 420 atomes d’hydrogène.
Ce fut une grande surprise et cela nous a fait repenser tout, a déclaré Mandt. Mais l’histoire n’est pas terminée. Mandt et son équipe ont décidé de revoir les mesures de deutérium de Rosetta sur 67P, et grâce à des études en laboratoire et des observations de comètes, ils ont découvert que la poussière cométaire pouvait influencer les mesures du rapport deutérium observé dans la vapeur de 67P.
Lorsque les comètes passent plus près du soleil pendant leur orbite, leur surface se réchauffe, ce qui peut libérer du gaz et de la poussière de la surface de la comète. L’eau contenant du deutérium se fixe plus facilement aux grains de poussière que l’eau normale, et lorsque la glace qui adhère aux grains de poussière est libérée dans la traînée de vapeur d’une comète, elle peut donner l’impression aux observateurs que l’eau de la comète est plus riche en deutérium qu’elle ne l’est réellement.
Je me demandais simplement si nous pouvions trouver des preuves que cela se produisait sur 67P, a expliqué Mandt. Et c’est juste l’un de ces cas très rares où vous proposez une hypothèse et où vous la trouvez réellement en action.
