Difficile à déterminer, le rapport deutérium sur hydrogène, noté D/H, renseigne directement sur l’eau dans laquelle a été faite la mesure. Il a été estimé dans trois comètes du nuage d’Oort ainsi que dans la comète de Halley par la sonde Giotto. Ces quatre comètes présentent une même valeur du rapport D/H qui est deux fois plus élevée que celle observée sur terre. Combiné avec d’autres mesures indépendantes (comme le nombre de cratères lunaires), ce résultat indique une contribution cométaire de maximum 10% à l’eau terrestre. Néanmoins, comme la mesure du rapport D/H n’a été faite que sur une famille particulière de comètes, il restait l’éventualité que la seconde famille, celle de la ceinture de Kuiper, puisse avoir contribué plus largement à nos océans. Dans l’avenir, le satellite Herschel, lancé en mai 2009, devrait mesurer pour la première fois le rapport D/H dans des comètes de la ceinture de Kuiper, plus difficilement observables que celles du nuage d’Oort.

Mais les astronomes n’attendent pas les bras croisés les observations de Herschel : l’avènement des grands télescopes et de spectrographes à très haute résolution au début des années 2000 permet désormais d’envisager les mesures de rapports isotopiques dans les comètes d’une manière plus courante. En particulier, l’arrivée du Very Large Telescope (VLT) au Chili a rendu accessibles les comètes plus faibles qui sont aussi beaucoup plus nombreuses. Un programme de routine a même pu être lancé à l’aide du spectrographe dans l’ultraviolet UVES du VLT, par Damien Hutsemékers entouré d’une petite équipe liégeoise (Emmanuel Jehin, Jean Manfroid et Claude Arpigny).

« La moisson de ce programme a déjà fourni une accumulation de rapports isotopiques de l’azote (15N/14N) mesurés à partir de la molécule CN dans une vingtaine de comètes provenant de la ceinture de Kuiper aussi bien que du nuage d’Oort, précise l’astronome liégeois. Ces rapports présentent une même valeur dans toutes les comètes, quelle que soit leur distance héliocentrique, mais cette valeur est deux fois plus élevée que celle observée sur Terre. Ce résultat est en accord avec les quelques déterminations de rapports isotopiques de l’azote à partir de mesures millimétriques dans la molécule HCN. »

Mais quel rapport entre l'azote et l'eau? Le rapport isotopique de l’azote contraint directement la contribution cométaire non pas à l’eau des océans mais bien à l’atmosphère terrestre : les mesures du VLT permettent d’affirmer que la contribution de l’azote cométaire à l’azote de l’atmosphère terrestre n’a pu dépasser les 40%. Ce résultat contraint de manière indirecte la contribution cométaire à l’eau des océans. En effet, les comètes sont constituées d’eau et d’azote, dans des proportions estimées. Ainsi, si les observations démontrent qu’elles n’ont pas pu contribuer largement à l’azote terrestre, il en va de même pour les océans primitifs : à une contribution cométaire de 40% à l’azote atmosphérique sur terre correspond une contribution cométaire de tout au plus de quelques pour cent à l’eau des océans.