Le site de vulgarisation scientifique de l’Université de Liège. ULg, Université de Liège

D'où vient l'eau des océans?
14/01/2010

Ce résultat confirme les précédentes estimations basées sur les mesures de deutérium dans quatre comètes du nuage d’Oort. Les mesures de rapports isotopiques de l’azote permettent cependant de préciser et d’étendre cette première conclusion aux deux types de comètes, celle du nuage d’Oort mais aussi celle de la ceinture de Kuiper, et donc d’exclure de manière raisonnable toutes les comètes comme principales sources d’eau sur la terre primitive. Mais si l’eau des océans ne provient pas des comètes, comment est-elle arrivée sur notre planète ? Les météorites sont une alternative intéressante aux comètes. Elles ont cependant l’inconvénient de présenter des rapports isotopiques identiques à ceux observés sur terre, ce qui n’apporte pas de grande contrainte sur la proportion d’eau qu’elles ont apportée sur Terre : l’entièreté des océans pourrait provenir des météorites, autant qu’une infime fraction seulement.

Avant de tirer des conclusions définitives, Damien Hutsemékers reste prudent car toute conclusion reste tributaire des conditions initiales imposées au modèle qui la fonde : « Vu le nombre d’hypothèses sous-jacentes à tout essai d’explication de l’origine des océans, il est important de recouper les tentatives de réponse : aucun argument pris isolément n’a force de loi en soi. C’est pourquoi, dans l’avenir, nous souhaitons mesurer de manière routinière le rapport isotopique D/H dans un plus grand nombre de comètes, à l’aide du spectrographe UVES installé au VLT. »

Photo 5 montage copie1

En vue de recouper des résultats indépendants, il faudrait idéalement traiter simultanément le cas de la terre et celui de mars car si la terre primitive a été bombardée, il a dû en être de même pour Mars. Le problème est qu’on ne dispose pas de mesures de rapports isotopiques de référence sur Mars comme c’est le cas sur Terre. « Là aussi la prudence s’impose, reprend l'astronome. Même en possession de ces mesures isotopiques martiennes, les choses seraient loin d’être simples car on ne peut pas simplement comparer la Terre et la planète Mars : de taille beaucoup plus petite que la Terre, Mars a dû laisser échapper plus facilement les isotopes légers que les lourds, modifiant au cours du temps les rapports isotopiques. Sur Terre, ce phénomène joue beaucoup moins car la masse de la planète est plus grande. Aussi, il est difficile de transposer des arguments valables sur Terre au cas de Mars. À nouveau, quel que soit l’angle d’attaque du problème, il faudra toujours mettre ensemble des résultats indépendants pour oser une conclusion car le nombre d’inconnues est grand. »

L’étude des rapports isotopiques dans les comètes et les planètes dépasse la question des origines des océans et même de l’atmosphère terrestre : ceux-ci peuvent être utilisés comme des traceurs de l’histoire du système solaire puisque les comètes sont les objets les plus primitifs du système solaire. Par exemple, on s’attend à ce que le rapport D/H dans le système solaire en formation soit fonction de la région où l’on regarde. Ainsi la mesure d’un rapport D/H dans une comète peut être une indication de son lieu de formation dans le système solaire. L’accumulation de telles mesures est une mine d’informations sur l’origine du système solaire. Un autre exemple : le fait que le rapport isotopique de l’azote mesuré dans les comètes diffère de celui du système solaire nécessite d’invoquer des mécanismes de fractionnement entre isotopes avant la formation du système solaire, donc avant que ces isotopes ne soient incorporés dans les comètes, ouvrant une porte sur la chimie du milieu interstellaire avant ou à l’époque de la formation du système solaire. Enfin, la comparaison des rapports isotopiques dans les comètes et sur une planète dévoile une partie de l’histoire évolutive de la planète. On comprend dès lors l’intérêt grandissant pour les mesures de rapports isotopiques dans le système solaire.

(1)  Hutsemékers D., Manfroid J., Jehin E., Arpigny C. New constraints on the delivery of cometary water and nitrogen to Earth from the 15N/14N isotopic ratio, Icarus 204 (2009), 346

 

Page : précédente 1 2 3

 


© 2007 ULi�ge