L’Eau Terrestre : Une Origine Extraterrestre ?

L’eau, substance clé de la vie

L'eau recouvre plus de 70 % de la surface terrestre et joue un rôle central dans la biochimie des organismes vivants, le climat et la géodynamique planétaire. Sa présence est indispensable à la vie telle que nous la connaissons, et elle intervient dans la régulation thermique de la planète, le transport des nutriments et la formation des océans et des rivières.

La question de l'origine de cette eau est donc fondamentale en géophysique et en exobiologie. Comprendre si l’eau des océans provient uniquement de processus internes à la Terre ou si elle inclut une part d’origine extraterrestre permet de retracer l’histoire de la planète et d’évaluer la probabilité de la présence d’eau sur d’autres corps du système solaire.

Mécanismes terrestres et extraterrestres

Les scientifiques identifient principalement deux sources d’eau pour la Terre primitive :

• Origine terrestre : L’eau a pu se former lors du dégazage du mantau terrestre au cours du refroidissement initial de la planète. Elle était emprisonnée sous forme d'eau mantellique et a été libérée progressivement par le volcanisme, contribuant à la formation des océans primordiaux.
• Apports extraterrestres : Des corps cosmiques, principalement des planétésimaux, ont bombardé la Terre durant les premiers 500 millions d’années, période connue sous le nom de bombardement tardif intense (Late Heavy Bombardment). Ces impacts ont potentiellement livré une quantité significative d’eau et d’autres composés volatils, enrichissant la surface terrestre.

Ces deux mécanismes ne sont pas mutuellement exclusifs. La proportion exacte de chaque source reste débattue, mais les modèles isotopiques et les observations des météorites carbonées et des comètes permettent de mieux estimer leurs contributions respectives.

Indices isotopiques

L’étude des rapports isotopiques deutérium/hydrogène (D/H) dans l’eau terrestre et extraterrestre est un outil clé pour tracer l’origine de l’eau. Les météorites carbonées présentent généralement un rapport D/H similaire à celui des océans terrestres, tandis que certaines comètes, notamment les comètes à faible activité dans le nuage de Oort, montrent également des valeurs proches.

Ces données suggèrent que l’eau terrestre pourrait résulter d’un mélange d’apports internes et externes. Les variations locales de D/H observées dans les océans et les glaces polaires fournissent également des indices sur les flux d’eau anciens et les processus de fractionnement isotopique liés au cycle hydrologique et aux conditions climatiques passées.

Les analyses isotopiques permettent donc non seulement de retracer l’origine de l’eau, mais aussi de comprendre la chronologie de son accumulation et son rôle dans l’évolution géologique et biologique de la Terre.

Tableau comparatif des sources d'eau

L’eau des océans résulte probablement d’une combinaison de sources terrestres et extraterrestres. Les travaux isotopiques tendent à montrer que les apports cométaires et astéroïdaux ont joué un rôle significatif, tandis que le dégazage du manteau a fourni un flux continu. Cette hypothèse souligne l’interconnexion entre la formation du système solaire et l’émergence de l’eau sur Terre.