Une nouvelle théorie pour expliquer l'arrivée de l'eau sur Terre

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.

A sa formation, située trop près de son astre, notre planète aurait été trop chaude pour conserver de l'eau.

Un bombardement ayant tout du "jeu de billard gravitationnel", décrit à l'AFP Quentin Kral, premier auteur de l'étude: des mécanismes dynamiques complexes auraient ainsi envoyé des objets glacés vers la Terre, à un moment précis et en quantité suffisante.

L'astrophysicien propose un procédé "un peu plus naturel et un peu plus simple à mettre en place". Moins aléatoire 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.

Pour lui, 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.

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"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 (lire encadré).

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.

Le cycle de l'eau

De là, ce disque s'étale dans le Système solaire, jusqu'aux planètes internes du Système solaire, dont la Terre fait partie: celle-ci va capter progressivement cette ressource au fur et à mesure qu'elle se refroidit. Une fois accrétée – soit captée 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, formant ainsi les océans.

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.

Pour tester cette théorie, potentiellement universelle, l'équipe de recherche va tenter de trouver des systèmes un peu plus jeunes possédant encore leur disque de gaz d'eau.

sjaq et l'ats