L’une des premières découvertes majeures de la mission Rosetta a permis de faire la lumière sur l’origine de l’eau de la Terre – et a révélé qu’elle ne provenait probablement pas des comètes, comme cela avait été suggéré précédemment.
La sonde Rosetta a analysé l’eau gelée sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (ou Comet 67P en abrégé) depuis qu’elle a commencé à tourner autour d’elle, et elle vient de découvrir que son rapport isotopique est sensiblement différent de celui de l’eau trouvée sur Terre.
En fait, les scientifiques de Rosetta soutiennent qu’il est plus probable que des astéroïdes rocheux, plutôt que des comètes, aient apporté de l’eau sur notre planète.
Leurs conclusions sont publiées aujourd’hui dans Science, et contredisent les données recueillies sur une comète il y a trois ans, qui montraient que les comètes pouvaient avoir déposé de l’eau sur la Terre.
“Nous savions que l’analyse in situ de cette comète par Rosetta allait réserver des surprises pour la science du système solaire dans son ensemble, et cette observation exceptionnelle vient certainement alimenter le débat sur l’origine de l’eau sur Terre”, a déclaré Matt Taylor, scientifique du projet Rosetta de l’Agence spatiale européenne (ESA), dans un communiqué de presse.
À l’heure actuelle, l’une des principales théories sur l’origine des océans de la Terre est que, il y a environ 4 milliards d’années, au cours de la période du bombardement lourd tardif, des comètes et des astéroïdes se sont écrasés sur notre planète en refroidissement et ont apporté de l’eau. On pense également qu’ils ont pu apporter les molécules organiques qui ont servi de base à la vie.
C’est l’une des principales raisons pour lesquelles les scientifiques sont si désireux d’étudier les anciennes comètes comme la comète 67P, afin d’en savoir plus sur les molécules organiques et la “saveur” de l’eau qu’elles transportent, et de déterminer si elles ont des similitudes avec ce que nous avons ici sur Terre.
Selon l’ESA, les scientifiques ont maintenant recueilli des données sur 11 comètes et il apparaît clairement que l’histoire est plus complexe que nous ne l’avions imaginé.
Afin de déterminer si l’eau d’une comète est similaire à l’eau sur Terre, les scientifiques examinent le rapport entre le deutérium – un isotope lourd de l’hydrogène – et l’hydrogène ordinaire. Sur Terre, ce rapport est assez faible, environ trois molécules de deutérium pour 10 000 molécules d’hydrogène.
Grâce à une technique appelée spectrométrie de masse, Rosetta a pu analyser le rapport entre l’eau de la comète 67P et découvrir que le rapport entre le deutérium et l’hydrogène est environ trois fois supérieur à celui de l’eau sur Terre.
Il y a une dizaine d’années, cela n’aurait pas été une surprise, car plusieurs des comètes analysées précédemment présentaient un rapport deutérium-hydrogène environ deux fois supérieur à celui de la Terre. Mais en 2011, une comète appelée Hartley-2 a été étudiée et présentait le même rapport que la Terre.
Hartley-2 est ce que l’on appelle une comète de la famille de Jupiter, tout comme la comète 67P. Comme elles proviennent toutes deux de la même région du système solaire, certains scientifiques ont pensé que la comète 67P pouvait également contenir des rapports deutérium/hydrogène similaires.
Au lieu de cela, ils ont trouvé la plus grande différence chimique entre l’eau de la comète et l’eau de la Terre détectée jusqu’à présent.
Des recherches antérieures sur les astéroïdes rocheux ont toutefois montré que, dans l’ensemble, le rapport deutérium/hydrogène de leurs petites quantités d’eau correspond à celui de la Terre.
“Notre découverte… exclut l’idée que les comètes de la famille de Jupiter contiennent uniquement de l’eau de type océanique terrestre, et donne du poids aux modèles qui mettent davantage l’accent sur les astéroïdes en tant que principal mécanisme de transmission des océans terrestres”, a déclaré Kathrin Altwegg de l’ESA, chercheuse principale du projet et auteur principal de l’article, dans le communiqué.
Cependant, tout le monde n’est pas convaincu. Humberto Campins, professeur de physique et d’astronomie à l’Université de Floride centrale à Orlando, a déclaré à Alexandra Ossola de The Verge :
“Les découvertes de Rosetta sont intéressantes et importantes, mais je ne dirais pas nécessairement que ces informations font des astéroïdes une source plus probable.”
Comme l’écrit Ossola pour The Verge, la petite quantité de données à laquelle nous avons accès n’est pas suffisante pour tirer des conclusions définitives, et nous ne savons toujours pas quelles forces affectent le rapport deutérium/hydrogène à l’extérieur du système solaire.
“Lorsque l’on examine attentivement ces données, la conclusion n’est pas aussi noire et blanche, mais le résultat reste intéressant”, a déclaré Campins à The Verge.
La prochaine étape importante consistera pour Rosetta à continuer à surveiller la composition de l’eau de la comète 67P à mesure qu’elle s’approche du Soleil, et à noter tout changement dans son comportement.
Les scientifiques suivront également les résultats de l’échantillonnage de l’astéroïde jusqu’à la Terre pour les analyser d’ici 2020. La NASA lancera également de près une mission japonaise Hayabusa-2, qui devrait apporter un OSIRIS-REx en 2016 avec un objectif similaire. Les données que nous recueillons sur l’eau de ces astéroïdes nous permettront de faire un grand pas en avant pour comprendre exactement comment notre planète a obtenu son eau – et potentiellement aussi les éléments constitutifs de la vie.
Il s’agit d’une recherche passionnante, car si nous parvenons à découvrir comment l’eau et les molécules organiques ont été livrées à la Terre, cela nous permettra de savoir si la vie a pu être livrée dans le reste du système solaire. Et ce serait énorme.