Une nouvelle étude révèle que, contrairement à la théorie populaire selon laquelle des comètes glacées ou des astéroïdes ont fourni de l’eau à une Terre sèche nouveau-née, la planète elle-même a peut-être produit son premier approvisionnement en eau.
Cette eau pourrait être le résultat de réactions chimiques entre une atmosphère riche en hydrogène qui, selon les chercheurs, enveloppe les jeunes Atterriret d’immenses océans de magma à la surface de la planète.
Dans ces conditions, « l’eau se forme comme un sous-produit naturel de toute la chimie en cours », a déclaré à Space.com le co-auteur de l’étude Anat Shahar, scientifique à la Carnegie Institution for Science à Washington, D.C.
à propos de: Comment la Terre s’est-elle formée ?
Le caractère unique de la Terre dans le système solaire est dû en partie à son abondance d’eau Il contrôle plus de 70% de sa surface, ce qui est bien plus que toute autre planète de notre voisinage cosmique. Cependant, quand et d’où provient tant d’eau reste un mystère persistant auquel les scientifiques n’ont pas encore trouvé de réponse directe et concluante.
Une théorie populaire est qu’un impact d’astéroïde est susceptible Livré La majeure partie de l’eau de la planète, mais certaines recherches ont montré que l’eau piégée à l’intérieur des astéroïdes est chimiquement différent d’eau sur le sol. Maintenant, les scientifiques disent que les réserves d’eau abondantes qui ont fait de la Terre le monde aquatique qu’elle est aujourd’hui sont dues à une atmosphère riche en hydrogène au début de l’histoire de la planète.
Selon la dernière étude, l’eau locale serait le résultat si la taille de la Terre nouvellement née était de 0,2 à 0,3 fois la taille actuelle de la planète – légèrement plus grande qu’on ne le pensait auparavant. (La Terre, bien sûr, a continué de croître, accumulant de plus en plus de gaz et de poussière autour d’elle.)
Dans ce cas, la jeune Terre serait assez massive pour la contenir ambiances Pendant longtemps, il aurait été beaucoup plus riche en hydrogène que les traces que nous voyons aujourd’hui. (L’atmosphère actuelle de la Terre est composée à 78 % d’azote, alors que seul l’hydrogène moins d’une partie par million de l’enveloppe protectrice de la planète).
« En changeant simplement les premières conditions dans lesquelles la Terre s’est formée, nous pouvons produire beaucoup d’eau qui pénètre dans la planète et dans son atmosphère », a déclaré Shahar à Space.com.
De telles atmosphères riches en hydrogène sont régulièrement observées autour de nombreuses exoplanètes rocheuses nouvellement formées système solaire. Le type d’exoplanète le plus courant Super Terre – Des mondes plus grands que la Terre mais plus petits que Neptune – appelaient leurs plus petits cousins le géant de glace Mini-Neptune. Les astronomes ont découvert précédemment que les atmosphères de certaines de ces exoplanètes contiennent effets de la vapeur d’eaumême dans des mondes avec des températures et des pressions élevées.
Jeune planètes extérieures Ils hébergent généralement des atmosphères riches en hydrogène « pendant les premiers millions d’années de leur croissance », a déclaré Shahar dans un déclaration (Ouvre dans un nouvel onglet). « Finalement, ces enveloppes d’hydrogène se dissipent, mais elles laissent leurs empreintes digitales sur la formation de la jeune planète. »
Ainsi, au lieu d’apprendre les exoplanètes en étudiant la Terre, l’équipe de Shachar a inversé la règle en traitant la Terre comme une exoplanète au lieu de comprendre ses premières années d’une nouvelle manière. S’appuyant sur les résultats d’études sur les exoplanètes, l’équipe a simulé une enveloppe d’hydrogène autour d’une jeune planète et a étudié ce que cela pourrait signifier pour l’évolution de la planète.
« Ce que nous avons découvert, c’est qu’en traitant simplement la Terre comme une exoplanète (entourée d’hydrogène), nous avons pu expliquer de nombreuses propriétés de la Terre, y compris sa teneur en eau », a déclaré Shahar à Space.com.
Pour l’étude, les chercheurs ont développé un modèle pour étudier 25 composés et 18 réactions chimiques différentes. Ils ont découvert que d’énormes quantités d’hydrogène de l’atmosphère se seraient mélangées à des océans de magma en fusion à la surface en dessous, qui se sont ensuite solidifiés pour former la couche la plus grande et la plus épaisse de la Terre. manteau. Ils ont découvert que les abondantes réserves d’eau de la planète étaient le simple résultat de ces réactions chimiques.
L’équipe affirme qu’un tel mouvement de molécules d’hydrogène léger de l’atmosphère terrestre vers son intérieur en fusion au début de l’histoire de la Terre répond à deux questions ouvertes de longue date : comment de grandes quantités d’eau liquide sont-elles apparues à la surface de la Terre et pourquoi le noyau de la planète, qui est principalement composé de fer, Moins dense que les scientifiques pensent qu’il devrait l’être.
« Nous avons appris quelque chose de nouveau sur notre propre planète en examinant un vaste ensemble de données d’exoplanètes », a déclaré Shahar à Space.com. « Répondre à la question du point de vue des sciences de la Terre et de l’astronomie était la clé ! »
le Nouvelle étude (Ouvre dans un nouvel onglet) Publié mercredi 12 avril dans la revue Nature.
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