Une nouvelle étude révèle que l'eau de la Terre pourrait provenir de matériaux qui étaient présents dans le système solaire interne au moment de la formation de la planète, au lieu de comètes ou d'astéroïdes de grande envergure fournissant une telle eau. Les résultats publiés le 28 août dans Science suggèrent que la Terre peut avoir toujours été humide.

Des chercheurs du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG, CNRS/Université de Lorraine) à Nancy, La France, dont un qui est maintenant boursier postdoctoral à l'Université de Washington à St. Louis, déterminé qu'un type de météorite appelé chondrite à enstatite contient suffisamment d'hydrogène pour fournir au moins trois fois la quantité d'eau contenue dans les océans de la Terre, et probablement beaucoup plus.

Les chondrites à enstatite sont entièrement composées de matériaux provenant du système solaire interne, essentiellement les mêmes éléments qui composaient la Terre à l'origine.

"Notre découverte montre que les éléments constitutifs de la Terre pourraient avoir contribué de manière significative à l'eau de la Terre, " a déclaré l'auteur principal Laurette Piani, chercheur au CPRG. "De la matière contenant de l'hydrogène était présente dans le système solaire interne au moment de la formation de la planète rocheuse, même si les températures étaient trop élevées pour que l'eau se condense."

Les résultats de cette étude sont surprenants car les éléments constitutifs de la Terre sont souvent présumés secs. Ils proviennent des zones internes du système solaire où les températures auraient été trop élevées pour que l'eau se condense et se réunisse avec d'autres solides lors de la formation de la planète.

Les météorites fournissent un indice que l'eau ne devait pas venir de loin.

"La partie la plus intéressante de la découverte pour moi est que les chondrites à enstatite, que l'on croyait presque « secs », ' contiennent une abondance d'eau étonnamment élevée, " a déclaré Lionel Vacher, chercheur postdoctoral en physique en Arts &Sciences à l'Université de Washington à St. Louis.

Vacher a préparé certaines des chondrites d'enstatite de cette étude pour l'analyse de l'eau alors qu'il terminait son doctorat. à l'Université de Lorraine. A l'Université de Washington, Vacher travaille à comprendre la composition de l'eau dans d'autres types de météorites.

Les chondrites à enstatite sont rares, ne représentant qu'environ 2% des météorites connues dans les collections.

Mais leur similitude isotopique avec la Terre les rend particulièrement convaincants. Les chondrites à enstatite ont un oxygène similaire, les isotopes du titane et du calcium comme la Terre, et cette étude a montré que leurs isotopes d'hydrogène et d'azote sont similaires à ceux de la Terre, trop. Dans l'étude des matériaux extraterrestres, les abondances des isotopes d'un élément sont utilisées comme signature distinctive pour identifier l'origine de cet élément.

"Si les chondrites à enstatite étaient effectivement les éléments constitutifs de notre planète - comme le suggèrent fortement leurs compositions isotopiques similaires - ce résultat implique que ces types de chondrites ont fourni suffisamment d'eau à la Terre pour expliquer l'origine de l'eau de la Terre, ce qui est incroyable !", a déclaré Vacher.

L'article propose également qu'une grande quantité d'azote atmosphérique, le composant le plus abondant de l'atmosphère terrestre, pourrait provenir des chondrites à enstatite.

"Seules quelques chondrites à enstatite vierges existent :celles qui n'ont pas été altérées sur leur astéroïde ni sur Terre, ", a déclaré Piani. "Dans notre étude, nous avons soigneusement sélectionné les météorites à chondrite à enstatite et appliqué une procédure analytique spéciale pour éviter d'être biaisés par l'apport d'eau terrestre."

Le couplage de deux techniques analytiques – la spectrométrie de masse conventionnelle et la spectrométrie de masse à ions secondaires (SIMS) – a permis aux chercheurs de mesurer avec précision la teneur et la composition des petites quantités d'eau dans les météorites.

Avant cette étude, "il était communément admis que ces chondrites se formaient près du soleil, " dit Piani. " Les chondrites à enstatite étaient donc communément considérées comme " sèches, ' et cette hypothèse fréquemment réaffirmée a probablement empêché toute analyse exhaustive de l'hydrogène.