L’eau est omniprésente sur Terre. En plus d’être indispensable à la vie telle qu’on la connaît, elle recouvre près de 80% de la surface totale du globe. C’est même grâce à elle que la Terre est surnommée la Planète Bleue. Pourtant, l’origine de ces 1,386 milliards de km3 de liquide est encore au centre du débat scientifique. Deux hypothèses s’opposent à cet égard.
Le 28 aout 2020, une équipe de chercheurs français du CNRS a publié dans Science une étude particulièrement intéressante sur ce sujet. D’après leurs travaux, les roches de surface de notre planète pourraient être les responsables de cette abondance d’eau.
Earth’s water may have been inherited from material similar to enstatite chondrite meteorites
SCIENCE 28 Aug 2020 Vol 369, Issue 6507pp. 1110-1113 DOI: 10.1126/science.aba1948
Quelle était leur composition chimique primitive ? L’analyse de météorites dits chondrites à enstatite ou Enstatite chondrite (EC) pourrait apporter une réponse . L’analyse de ces météorites d’une composition chimique proche de celle de la terre, semble indiquer que les roches primitives de la Terre auraient contenu l’équivalent en eau d’au moins trois fois les océans. L’eau terrestre actuelle proviendrait donc bien de ces météorites, dont l’origine est le système solaire externe.
The origin of Earth’s water remains unknown. meteorites have similar isotopic composition to terrestrieal rocks and thus may be representative of the material that formed Earth. ECs are presumed to be devoid of water because they formed in the inner Solar System. Earth’s water is therefore generally attributed to the late addition of a small fraction of hydrated materials, such as carbonaceous chondrite meteorites, which originated in the outer Solar System where water was more abundant. We show that EC meteorites contain sufficient hydrogen to have delivered to Earth at least three times the mass of water in its oceans. EC hydrogen and nitrogen isotopic compositions match those of Earth’s mantle, so EC-like asteroids might have contributed these volatile elements to Earth’s crust and mantle.
Une recherche japonaise référencée ci-dessous confirme cette hypothèse L’analyse d’éléments prélevés sur l’astéroide Ryugu en 2019 par la sonde japonaise Hayabusa-2 a montré que des astéroïdes de type C comme Ryugu,, riches en substances volatiles (capables de passer facilement de l’état solide à l’état gazeux et carbonés ou organiques ), pourraient avoir été l’une des principales sources de l’eau sur Terre », selon cette étude ayant impliqué des chercheurs japonais et étrangers.
Des astéroïdes de type C comme Ryugu, « riches en substances volatiles (capables de passer facilement de l’état solide à l’état gazeux et organiques ou carbonées, pourraient avoir été l’une des principales sources de l’eau sur Terre », selon cette étude ayant impliqué des chercheurs japonais et étrangers.
« L’apport à la Terre de substances volatiles, c’est-à-dire de matières organiques et d’eau, fait toujours l’objet d’un débat important », rappelle l’étude. Mais les substances organiques identifiées sur Ryugu « représentent probablement une source importante de substances volatiles », en complément d’autres sources potentielles comme les vents solaires, selon les mêmes chercheurs.
Les particules rapportées de Ryugu « font sans aucun doute partie des matériaux du système solaire les moins contaminés disponibles pour des études en laboratoire, et les recherches en cours sur ces précieux échantillons vont certainement élargir notre compréhension des premiers processus du système solaire », ont-ils encore estimé.
Découvert en 1999, Ryugu (« Palais du dragon » en japonais) est situé à plus de 300 millions de kilomètres de notre planète et il fait moins de 900 mètres de diamètre.
Les scientifiques pensent qu’une partie de la matière de cet astéroïde a été créée environ cinq millions d’années après la naissance de notre système solaire et n’a pas été chauffée au-delà de 100 degrés Celsius.
En 2019, la sonde japonaise Hayabusa-2 est parvenue à prélever 5,4 grammes de roche et de poussière noire de Ryugu, et une capsule contenant cette cargaison exceptionnelle était revenue sur Terre fin 2020, avec la promesse de livrer de nouveaux indices sur l’origine de la vie sur Terre.
En juin, une autre étude scientifique japonaise avait ainsi révélé la présence dans ces échantillons d’acides aminés, des molécules à la base de la vie car capables de former des protéines en se combinant entre elles.
Il faut cependant se demander pourquoi les autres planètes rocheuses du système solaire, a commencer par la Lune ne comportent pas autant que l’on sache de telles substances volatiles en quantité suffisante pour être aquifères.
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Pristine record of outer Solar System materials from asteroid Ryugu’s returned sample
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01745-5
Abstract
Volatile and organic-rich C-type asteroids may have been one of the main sources of Earth’s water. Our best insight into their chemistry is currently provided by carbonaceous chondritic meteorites, but the meteorite record is biased: only the strongest types survive atmospheric entry and are then modified by interaction with the terrestrial environment. Here we present the results of a detailed bulk and microanalytical study of pristine Ryugu particles, brought to Earth by the Hayabusa2 spacecraft. Ryugu particles display a close compositional match with the chemically unfractionated, but aqueously altered, CI (Ivuna-type) chondrites, which are widely used as a proxy for the bulk Solar System composition. The sample shows an intricate spatial relationship between aliphatic-rich organics and phyllosilicates and indicates maximum temperatures of ~30 °C during aqueous alteration. We find that heavy hydrogen and nitrogen abundances are consistent with an outer Solar System origin. Ryugu particles are the most uncontaminated and unfractionated extraterrestrial materials studied so far, and provide the best available match to the bulk Solar System composition.
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