Comment l'eau est-elle arrivée sur Terre?

Comment l'eau est-elle arrivée sur Terre? Une nouvelle théorie avance que notre planète a pu capturer le précieux élément dans un bain de vapeur, peu après la formation du système solaire, selon une étude publiée dans Astronomy & Astrophysics.

Selon la théorie dominante, l'eau serait arrivée sur Terre par l'intermédiaire d'astéroïdes principalement et de comètes, provenant de l'extérieur du système solaire, dans les cent premiers millions d'années.

Un bombardement ayant tout du "jeu de billard gravitationnel", décrit à l'AFP l'astrophysicien Quentin Kral, premier auteur de l'étude, qui propose pour sa part un procédé "un peu plus naturel et un peu plus simple à mettre en place".
Moins aléatoire donc, et surtout applicable à d'autres planètes rocheuses du système solaire, comme Mars ou Mercure, dont on sait qu'elles contiennent de l'eau, tout comme la Lune.

Tout part de la ceinture d'astéroïdes, un anneau de petits corps célestes, situé entre Mars et Jupiter, qui était beaucoup plus massif à l'époque de la formation du système solaire, il y a 4,6 milliards d'années.
"On sait qu'initialement les astéroïdes étaient glacés", explique le chercheur au laboratoire LESIA de l'Observatoire de Paris-Meudon PSL.

Ces glaces, "on ne les voit plus trop" aujourd'hui, sauf sur Cérès, le plus massif des astéroïdes. Mais on en détecte les traces sur d'autres avec la présence de minéraux hydratés. Comme ceux identifiés dans les échantillons de l'astéroïde Ryugu, rapportés récemment par une mission japonaise.

L'idée de l'équipe du LESIA, avec un astronome de l'Institut de physique du globe de Paris, c'est que la Terre a bien récupéré l'eau des astéroïdes, mais sans que ces derniers la lui apportent directement.
 
Dans ce scénario, le Soleil vient de se former et chauffe la ceinture d'astéroïdes, avec un pic à environ 25 millions d'années. Ce chauffage "sublime les glaces d'eau" et forme alors un "disque de vapeur d'eau au niveau de la ceinture des astéroïdes", décrit Quentin Kral.

De là, ce disque s'étale dans le système solaire, jusqu'à la Terre, qui va capter progressivement cette ressource au fur et à mesure qu'elle se refroidit. Une fois accrétée (capter la matière sous l'effet de la gravitation) sur la planète, cette "vapeur d'eau vit sa vie d'eau", et s'y retrouve sous forme liquide.

Le modèle élaboré par Quentin Kral et ses collègues fonctionne aussi bien avec une ceinture d'astéroïdes massive, comme ils supposent que l'a été celle de notre système, qu'avec une ceinture plus mince, mais sur une plus longue période de temps.

C'est la première fois qu'une telle hypothèse est avancée. Mais elle "ne sort pas de nulle part", précise l'astrophysicien. Elle doit beaucoup aux observations du radiotélescope ALMA, grand spécialiste de la détection de nuages de gaz et de poussière dans l'Univers.

"Depuis dix ans on sait qu'il y a des disques de gaz de carbone et d'oxygène dans des ceintures de planétésimaux", autrement dit d'astéroïdes et miniplanètes, "de systèmes extra-solaires".

Avant cela on ne voyait que de la poussière, là où maintenant on constate la présence de gaz. Ou encore de la glace d'eau dans la ceinture d'astéroïdes de HD 69830, un système solaire doté d'au moins trois planètes.
Alors comment "tester à fond la théorie?", questionne Quentin Kral. En allant chercher des systèmes un peu plus jeunes "qui ont encore leur disque de gaz d'eau".

L'équipe du LESIA a obtenu du temps d'observation avec ALMA sur des systèmes "un peu particuliers, intéressants". Et en attend maintenant les résultats.