D’où diable vient l’eau ?

Les preuves issues de l’analyse d’échantillons lunaires indiquent que bien que la Terre et la Lune se soient formées à partir d’un impact géant, elles ont principalement conservé une abondance d’éléments volatils primordiaux, y compris de l’eau. Crédit : Adam Connell/LLNL Photo

L’approvisionnement en eau de la Terre est très important pour sa capacité à maintenir la vie, mais d’où vient cette eau ? Existaient-ils lorsque la Terre s’est formée ou ont-ils été livrés plus tard par des météorites ou des comètes venues de l’espace ?

La source de l’eau de la Terre fait depuis longtemps l’objet de débats et les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) pensent avoir la réponse – et ils l’ont trouvée en examinant les roches lunaires.

Puisque le système Terre-Lune s’est formé très tôt sous l’influence de deux grands corps Histoire du système solaireLeur histoire est étroitement liée. Et puisque la Lune manque de tectonique des plaques et de conditions atmosphériques, des processus qui ont tendance à effacer ou à obscurcir les preuves sur Terre, la Lune est en fait un endroit idéal pour rechercher des indices sur l’histoire de l’eau de la Terre.

Bien que près de 70 % de la surface de la Terre soit recouverte d’eau, la planète en général est un endroit relativement sec par rapport à de nombreux autres corps du système solaire. La lune est plus sèche. La sagesse conventionnelle était que le manque d’espèces volatiles (comme l’eau) sur Terre – en particulier la Lune – était dû à un effet si violent que les éléments volatils étaient épuisés.

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Mais en examinant la composition isotopique des roches lunaires, l’équipe a découvert que les objets impliqués dans l’impact qui a façonné le système Terre-Lune avaient de très faibles niveaux d’éléments volatils avant, plutôt qu’à cause de la collision. Plus précisément, l’équipe a utilisé la quantité relative de l’isotope volatil et radioactif rubidium-87 (87Rb), qui est calculé à partir de son isotope fils strontium-87 (87Sr), pour déterminer le budget Rb dans le système Terre-Lune lors de sa formation. L’équipe l’a trouvé parce que 87Sr, un indicateur du budget fluctuant à long terme de la lune, était très faible, et les objets qui sont entrés en collision ont dû être secs au début, et peu de choses auraient pu être ajoutées depuis.

« La Terre est soit née avec l’eau que nous avions, soit nous avons été frappés par quelque chose qui était essentiellement pure H2Oh avec pas grand chose dedans. Ce travail élimine les météorites ou les astéroïdes comme sources potentielles d’eau sur Terre et pointe fortement vers l’option « né avec », a déclaré le chimiste cosmique Greg Brenica, co-auteur de l’article.

En plus de réduire considérablement la source potentielle d’eau de la Terre, ce travail révèle en outre que les gros objets qui entrent en collision doivent provenir du système solaire interne, et l’événement n’aurait pas pu se produire il y a 4,45 milliards d’années, ce qui réduit considérablement la formation. Fenêtre lunaire.

Selon Lars Burg, l’auteur principal de l’étude : « Il n’y avait que quelques types de matériaux qui pouvaient se combiner pour former la Terre et la Lune, et ce n’était pas étrange – il est probable que les deux n’étaient que de grands corps qui se formaient à peu près dans le même une région qui s’est écrasée l’une contre l’autre après plus d’un an. Un peu 100 millions d’années après la formation du système solaire… mais nous avons de la chance qu’ils aient fait exactement cela.

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Référence : « L’origine des éléments volatils dans le système Terre-Lune » par Lars E. Burg, Gregory A. Bernica et Thomas S. Kroyer, 14 février 2022 Disponible ici. Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2115726119

La recherche apparaît dans Actes de l’Académie nationale des sciences. Le scientifique du LLNL, Thomas Kruijer, a également contribué à la recherche. Les travaux ont été financés par Nasa et un programme de recherche et développement axé sur les laboratoires.

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