Abondante dans notre Système solaire et ailleurs, l’eau se serait vraisemblablement formée il y a plusieurs milliards d’années lorsque le cosmos a commencé à s’enrichir en oxygène. Une récente étude suggère même que les conditions étaient favorables dès le premier milliard d’années de l’univers.
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Surnommée la Planète bleue car recouverte d'eau à plus de 70 %, la TerreTerre n'est pas pour autant l'astreastre qui en détient le plus. Proportionnellement à sa taille et à sa massemasse, elle en est même loin. Cérès, par exemple, dont l'exploration scientifique par la sonde DawnDawn vient de commencer, en contient de grandes quantités (au moins 25 % de sa masse selon les estimations). Idem pour Europe, située autour de JupiterJupiter, qui ne manque pas d'étonner, car elle est plus petite que la Terre et contient pourtant plus d'eau (comme le montre cette illustration d'Europe) !

En réalité, et contrairement aux idées reçues qui feraient volontiers passer notre Planète comme étant le seul et unique point d'eau (une oasis) dans le désertdésert galactique, cette moléculemolécule est partout et abondante. Dans notre Système solaireSystème solaire, par exemple, les corps qui en possèdent sont nombreux : Mars (il y en avait plus encore il y a 4 milliards d'années), Europe, Ganymède, CallistoCallisto, EnceladeEncelade et bien d'autres (voir le graphique de la Nasa). Il en existe aussi énormément au-delà de NeptuneNeptune, au sein des comètescomètes, des planètes nainesplanètes naines comme PlutonPluton, voire dans les astéroïdes comme le suggèrent certaines observations.

Bien entendu, l'eau ne s'est pas exclusivement accumulée autour de notre SoleilSoleil, par conséquent chaque étoileétoile de la galaxiegalaxie et chaque système planétaire en détiennent... Voilà qui décuple les possibilités de trouver un jour de la vie ailleurs : « Je pense que nous allons avoir des indications fortes que de la vie existe au-delà de la Terre d'ici une décennie et que nous en aurons des preuves définitives dans 20 à 30 ans », déclarait à ce propos, il y a quelques semaines, dans un communiqué de presse de la NasaNasa, Ellen Stofan, directrice scientifique à l'Agence spatiale.

Exemple d’un « globule de Bok » photographié par Hubble au sein de la nébuleuse NGC 281. Selon une étude, un milliard d’années après le Big Bang, ce type de « poche » sombre de gaz et de poussières pouvait déjà contenir de la vapeur d’eau en grande quantité, même s’il y avait 1.000 fois moins d’oxygène qu’aujourd’hui. © Nasa, Esa, Hubble

Exemple d’un « globule de Bok » photographié par Hubble au sein de la nébuleuse NGC 281. Selon une étude, un milliard d’années après le Big Bang, ce type de « poche » sombre de gaz et de poussières pouvait déjà contenir de la vapeur d’eau en grande quantité, même s’il y avait 1.000 fois moins d’oxygène qu’aujourd’hui. © Nasa, Esa, Hubble

Des conditions favorables à l'apparition de l'eau

Mais au fait, d'où vient toute cette eau ? Pour chaque gorgée de ce précieux liquideliquide (l'eau douce liquide représente sur Terre moins de 1 % de l'ensemble) que nous buvons tous, songez que l'hydrogènehydrogène et l'oxygèneoxygène qui la composent furent créés voici plusieurs milliards d'années. Pour le premier, quelques instants après le Big BangBig Bang, il y a 13,8 milliards d'années, et pour le second, un peu plus tard. Le sujet est cependant encore en cours de débat et la date reste difficile à préciser. La production de l'oxygène ayant débuté avec la première génération d'étoiles, plusieurs centaines de millions d'années -- voire quelques milliards d'années -- furent donc nécessaires pour que son abondance dans la galaxie soit significative et permette l'avènement de l'eau (sous forme de glace et de vapeur) dans les nuagesnuages de gazgaz et de poussières où se forment les étoiles (et autour d'elles, les planètes).

Une équipe de chercheurs estime qu'un milliard d'années environ après le Big Bang, les conditions pouvaient déjà être favorables à l'apparition de l'eau. Les premières étoiles étaient vraisemblablement très massives et ne vivaient pas très longtemps. Aussi, l'oxygène qu'elles ont synthétisé et dispersé (éjecté aussi lors de leur explosion) est venu enrichir plusieurs poches de gaz encore pauvre en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'héliumhélium.

Selon les chercheurs, puisqu'à cette période l'univers était plus dense et plus chaud, de l'eau sous sa forme gazeuse aurait pu se former à une température de 300 K, soit environ 26,6 °C. « Nous avons examiné la chimiechimie au sein de jeunes nuages moléculaires qui contiennent 1.000 fois moins d'oxygène que notre Soleil [né il y a 4,6 milliards d'années, NDLRNDLR], explique Avi Loeb du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et coauteur de cette étude publiée dans Astrophysical Journal Letters et disponible sur arXivÀ notre grande surprise, nous avons trouvé qu'il est possible d'obtenir autant de vapeur d'eau que l'on peut en observer (actuellement) dans notre propre Galaxie. »

En outre, en dépit des rayonnements ultravioletsultraviolets des jeunes étoiles qui cassent massivement les molécules, une production soutenue a pu tout à fait contrebalancer, au fil de plusieurs centaines de millions d'années, la dégradation, affichant ainsi un équilibre comparable à celui qui est observé aujourd'hui dans l'universunivers local. « Vous pouvez accumuler des quantités d'eau importantes à l'état gazeux, même sans un gros enrichissement en éléments lourds », souligne Shmuel Bialy (université de Tel-Aviv) qui a dirigé l'équipe. Vitale pour nous, cette molécule que l'on côtoie chaque jour a presque un goût d'éternité.