L’eau sur Terre serait plus vieille que le Soleil

Quelles sont les origines de l’eau sur notre planète ? La question occupe les scientifiques. Un « chainon manquant » vient d’être identifié et permet désormais de retracer les origines de l’eau dans le système solaire, jusqu’avant la formation du Soleil. En d’autres termes, l’eau sur Terre serait plus ancienne que notre étoile — âgée de 4,5 milliards d’années.

La découverte est rapportée par l’Observatoire européen austral (ESO) le 8 mars 2023. « L’eau est une molécule fondamentale dans le processus de formation des étoiles et des planètes », peut-on lire dans l’étude publiée le même jour, dans la revue Nature. On avait déjà retracé le voyage de l’eau des nuages vers les étoiles, ainsi que celui des comètes vers les planètes. Mais, entre les deux ? C’est ce chainon qui manquait : il vient d’être identifié.

Un « chainon manquant » découvert à 1 300 années-lumière d’ici

Pour retracer les origines de l’eau sur la Terre, les scientifiques ont travaillé sur un autre système : V883 Orionis (ou V883 Ori), un disque formant des planètes à une distance d’environ 1 300 années-lumière de nous. Comme le rappelle l’ESO, au moment de l’effondrement d’un nuage de gaz et de poussière, une étoile nait en son centre. La matière du nuage autour de cet astre se rassemble dans un disque. Il faut alors des millions d’années pour que la matière de ce disque forme des corps, comme des comètes, des astéroïdes et des planètes.

C’est dans cette configuration que les chercheurs ont étudié la présence de l’eau, depuis l’étape du nuage, jusqu’à celle de la formation des planètes, grâce à V883 Orionis. « La nature chaude du disque de V883 Ori nous permet de caractériser son réservoir d’eau à l’aide d’observations résolues dans l’espace, contrairement à la plupart des proto-planètes » (embryons de planètes), expliquent les auteurs dans Nature.

Le télescope ALMA, ou Grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama (un radiotélescope géant au Chili) a été mis à contribution dans leurs observations.

La Terre a hérité de cette eau quasiment « inchangée »

Ce n’est pas la molécule d’eau classique, H₂O (un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène) que les scientifiques ont recherchée. Il s’agissait, décrit l’ESO, d’ « une version légèrement plus lourde de l’eau où l’un des atomes d’hydrogène est remplacé par du deutérium — un isotope lourd de l’hydrogène ». Les observations avec ALMA ont permis de cartographier la distribution de l’eau dans le disque de V883 Orionis. Il s’avère que cette structure contient au moins 1 200 fois la quantité d’eau présente dans les océans terrestres.

« La composition de l’eau dans le disque [de V883 Ori] est très similaire à celle des comètes de notre propre système solaire », résume John J. Tobin, cité par l’ESO. Cet astronome au National Radio Astronomy Observatory, aux États-Unis est l’auteur principal de l’étude. « Cela confirme l’idée que l’eau des systèmes planétaires s’est formée il y a des milliards d’années, avant le Soleil, dans l’espace interstellaire, et que les comètes et la Terre en ont hérité relativement inchangée. »