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L’eau est à l’origine de toute vie sur notre planète, elle recouvre 70 % de sa surface. Les océans abritent des millions d’espèces, qui sont à la base de l’écologie, mais aussi de notre climat. Mais connaissez-vous vraiment son histoire ? D’où vient-elle ? Sous quel état est-elle apparue ? DGS vous emmène des milliards d’années en arrière à la découverte des origines d’un élément aussi indispensable que fascinant.
Pour bien comprendre les origines de l’eau, il faut tout d’abord s’intéresser à sa composition. Sa molécule contient trois atomes : deux d’hydrogène et un d’oxygène. L’hydrogène est l’atome le plus répandu dans l’univers, il est apparu quasiment au même moment que le Big Bang, il y a 13,7 milliards d’années. Il est né juste après cette forte explosion, lorsque les protons et les neutrons engendrés par celle-ci se sont attirés.
L’oxygène, lui, est apparu des millions d’années plus tard, sa création est plus complexe que celle de l’hydrogène. Alors que l’univers se développait, les nuages d’hydrogène se sont alliés. A leur centre, l’attraction des atomes devenait telle qu’ils ont évolué en hélium, entraînant la naissance des premières étoiles. Elles ont brûlé pendant des milliards d’années, mais l’hydrogène qui constituait leur noyau s’est épuisé et a généré la fusion de l’hélium.
Ce procédé a permis aux premières générations d’étoiles de créer des matériaux denses comme le fer. La pression dans leur noyau n’était toutefois pas assez puissante pour que ces atomes lourds puissent fusionner, elles ont ainsi explosé en d’innombrables particules, formant ce que l’on appelle les naines blanches. Ces explosions ont entraîné la création de nombreux atomes tels que le carbone, le sulfure, le sodium, la chlorine, l’argon, le néon et l’oxygène.
IL Y A 5 MILLIARDS D’ANNÉES, NOTRE NÉBULEUSE POSSÉDAIT TOUS LES INGRÉDIENTS NÉCESSAIRES À L’APPARITION DE L’EAU
Les vestiges de ces étoiles ont formé les magnifiques objets astronomiques appelés nébuleuses planétaires. Notre soleil est né dans l’une d’entre elles. Il y a 5 milliards d’années, notre nébuleuse possédait tous les ingrédients nécessaires à l’apparition de l’eau. Il y flottait des molécules, des atomes, mais aussi des grains de poussière faits de divers éléments comme le carbone ou le silicone. C’est à travers un très long acheminement que les molécules composant nos océans se sont formées, bien loin du jeune soleil qui les aurait autrement attirées vers lui.
Afin que la molécule se développe, deux atomes d’hydrogène et un d’oxygène devaient s’attacher à un grain de poussière assez longtemps pour créer un lien chimique pour ensuite partager leurs électrons. Ils s’y accrochaient parfois hasardeusement, mais il était rare qu’ils y restent. Pendant des milliers d’années, ceux qui ont tenu ont doublé leur taille en rencontrant plus d’oxygène et d’hydrogène, se transformant en glace.
Un million d’années après sa naissance, le Système solaire était rempli de minuscules grains de silicone et de carbone enveloppés de glace. En fusionnant pendant des millions d’années, ces particules ont grandi et sont devenues les objets célestes que nous connaissons actuellement, c’est-à-dire les astéroïdes, les roches, les planètes, et donc la Terre.
Il y a 4,5 milliards d’années, à ses débuts, notre planète était bien différente d’aujourd’hui. Il y faisait une chaleur extrême, volcans et magma parsemaient sa surface, de nombreuses roches la percutaient. L’un de ces impacts a d’ailleurs été si violent qu’il a arraché une partie de la croûte terrestre et l’a envoyée en orbite, elle est devenue la Lune. A cette époque, l’eau présente sur la planète venait des roches et de la glace à l’origine de sa formation, mais les conditions climatiques empêchaient sa préservation.
IL Y A 500 MILLIONS D’ANNÉES, IL A PLU PENDANT DES DÉCENNIES
Grâce à un incroyable processus géologique, plus d’eau est parvenue à la surface de la Terre. Les éléments lourds comme le fer ont été attirés au centre de la planète, entamant la formation de son noyau, de son manteau et de sa croûte tels que nous les connaissons aujourd’hui. Les éléments plus légers, tels que l’eau, ont eux été entraînés à la surface, les volcans et les fissures permettant à la vapeur de s’échapper dans l’atmosphère. 500 millions d’années après la naissance de la Terre, la vapeur amassée dans l’atmosphère a entamé une phase de condensation, il a alors plu pendant des centaines d’années. Des débuts d’océans se sont ainsi formés, mais notre planète était encore chaude, l’eau était beaucoup moins présente qu’elle ne l’est aujourd’hui.
Il faut chercher autre part pour comprendre comment les océans sont devenus si gigantesques. A la même époque, des astéroïdes et des comètes, chargés en eau, ont bombardé les planètes du Système solaire. Commencée, il y a 4,5 milliards d’années, cette période est appelée le grand bombardement tardif. Bien qu’elle n’est jamais été avérée, la surface de la Lune en porte encore les stigmates. A sa fin, il y a 3,8 milliards d’années, les océans étaient en place.
Il reste néanmoins un point à élucider pour les scientifiques, les récentes études des comètes, notamment de Tchouri avec Rosetta, montrent que l’eau qu’elles contiennent est différente de celle de nos océans. Il s’agit en effet d’eau lourde, composée de deutérium. Les chercheurs s’interrogent encore pour trouver la principale source de l’eau présente sur la Terre.
Un milliard d’années après sa naissance, la Terre possédait tous les facteurs favorables à la longévité de ses océans : une atmosphère stable et un bon environnement. Notre planète a également eu la chance d’être parfaitement située dans le Système solaire pour qu’une fois formée, les océans aient pu rester en place. Nous ne sommes ni trop près, ni trop loin du soleil, contrairement à Mars ou à Vénus. Grâce à l’eau, la vie s’est ensuite développée.
Le long processus qui a permis à l’eau de devenir la source de vie indispensable à notre planète est réellement captivant. À la rédaction, nous étions subjugués de voir que l’eau est arrivée sur Terre depuis l’espace. Malheureusement, le réchauffement climatique et la pollution détruisent des milliers d’espèces et dérèglent notre système écologique et donc nos océans.
Intéressant, cependant ce n’est pas une naine blanche mais une étoile très massive qui permet la formation du fer dans son noyau, et c’est quand le noyau de fer est trop lourd qu’il heurtent les autres couches de gaz de l’étoile, qu’elle finit par « exploser », c’est ce qu’on appelle une supernova de type 2. Les atomes de fer sont ainsi libérer dans l’espace. En résumé, car pour tous les passionnés d’astronomie cette définition est plus correcte car une naine blanche est le cadavre d’une plus petite étoile comme une naine rouge ou une naine jaune (dont fait parti notre soleil), elles ne peuvent pas produire de noyau de fer et ne finissent pas leurs vies de la même manière que les étoiles massives.