L'eau sur Terre est à l'origine de toute vie, y compris la nôtre et c'est pourquoi on s'interroge sur son origine. Le débat à ce sujet n'en finit pas depuis des décennies, mais ce qui est sûr c'est qu'elle vient de l'espace. Les analyses des échantillons de Ryugu confortent à nouveau la thèse que l'eau des océans a été apportée par des astéroïdes sur la Terre primitive il y a des milliards d'années.

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Les missions ApolloApollo et les sondes interplanétaires lancées au cours des années 1970 ont permis de confirmer dans les grandes lignes un scénario élaboré dans les décennies précédentes faisant naître planètes et comètescomètes dans un disque protoplanétairedisque protoplanétaire riche en gazgaz et en poussières entourant un jeune SoleilSoleil il y a environ 4,56 milliards d'années.

Ce scénario fait apparaître et croître les planètes rocheusesplanètes rocheuses comme la Terre, MercureMercure ou Mars par accrétionaccrétion, avec un bombardement d'astéroïdesastéroïdes et de comètes dont on trouve encore la trace sous la forme des cratères lunaires. L'eau des océans sur Terre doit provenir de ce bombardement mais depuis des décennies, le débat se poursuit en ce qui concerne la nature exacte des petits corps célestes responsables de cet apport. Dit autrement, l'eau provient-elle majoritairement des comètes ou des astéroïdes ?

Futura a consacré de nombreux articles à ce débat et aujourd'hui une nouvelle pièce vient de lui être apportée via un article dans Nature Astronomy. Il fait état de certains résultats provenant des analyses des échantillons de matièrematière rapportés sur Terre fin 2020 par la sonde japonaise Hayabusa-2. Ces échantillons proviennent de l’astéroïde Ryugu (« Palais du dragon », en japonais), un membre de la famille des astéroïdes Apollon, de type C car de composition proche des chondriteschondrites carbonées trouvées sur Terre, et qui est situé à plus de 300 millions de kilomètres de notre Planète.

Échantillons de l’astéroïde Ryugu. © Jaxa
Échantillons de l’astéroïde Ryugu. © Jaxa

De moins de 900 mètres de diamètre, l'étude de ses échantillons a confirmé qu'il contenait de la matière originelle datant de la formation du Système solaire et qui avait été peu altéré malgré des traces de chauffage et de circulation d'eau liquideliquide mais dont la température n'a pas dû dépasser les 30 °C .

Des isotopes de l'hydrogène comme traceurs cosmogoniques

Les cosmochimistes étudiant les échantillons de RyuguRyugu expliquent aujourd'hui que les analyses des abondances des isotopes de l’hydrogène et de l’azote pointent une fois de plus la parenté entre l'eau des astéroïdes et celles des océans sur Terre.

Pour comprendre de quoi il s'agit il suffit de rappeler qu'il existe naturellement deux types d'eau, l'une, ordinaire, est faite d'atomesatomes d'hydrogènehydrogène H avec un seul protonproton pour noyau ; l'autre, dite lourde, est faite d'atomes de deutérium D, donc un noyau avec un proton et un neutronneutron.

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Une fraction de l'eau sur Terre est constituée de moléculesmolécules contenant du deutérium au lieu d'un atome d'hydrogène. On peut ainsi définir un rapport isotopique D/H qui est un traceur de l'origine de l'eau des océans en cosmochimie.

En comparant ce rapport avec celui trouvé dans des météoritesmétéorites et des comètes, il est donc possible de déterminer quels ont été les parents de l'eau des océans. Depuis des années, la thèse d'une origine de cette eau par dégazage volcanique de la jeune Terre a été abandonnée et le balancier n'a cessé de pencher alternativement soit du côté des comètes, soit du côté des météorites.

L'étude des météorites sur Terre - qui proviennent majoritairement de la ceinture principale d'astéroïdes - a permis d'établir qu'en moyenne, le rapport D/H était de l'ordre de 140 ppmppm alors que ce rapport, quand on l'a déterminé dans certaines comètes, était compris entre 150 et 300 ppm. Comme sur Terre il est d'environ 150 ppm, l'hypothèse cométaire a été défavorisée, ou pour le moins, les comètes ne seraient pas, et de loin, la source principale de l'eau sur Terre.

Les analyses de Ryugu confortent donc l'hypothèse des astéroïdes.


Le Système solaire est un laboratoire pour étudier la formation des planètes géantes et l'origine de la Vie que l'on peut utiliser conjointement avec le reste de l'Univers, observable dans le même but. MOJO : Modeling the Origin of JOvian planets, c'est-à-dire modélisation de l'origine des planètes joviennes, est un projet de recherche qui a donné lieu à une série de vidéos présentant la théorie de l'origine du Système solaire et en particulier des géantes gazeuses par deux spécialistes réputés, Alessandro Morbidelli et Sean Raymond. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français » © Laurence Honnorat