Des scientifiques du CNRS, de l’Université de Paris-Saclay, du CEA et de l'Université de Pau et des pays de l'Adour1 , avec le soutien du MNHN, sont ainsi remontés à la composition isotopique de l’eau au tout début du Système solaire, dans ses régions internes où se sont formées les planètes telluriques telles que la Terre. Ils ont pour cela analysé l’une des plus vieilles météorites du Système solaire, grâce à une méthode innovante développée spécialement pour cette étude. Leurs résultats montrent l’existence de deux réservoirs gazeux dans les premiers 200 000 ans du Système solaire, avant même la formation des premiers embryons planétaires.
L’un de ces réservoirs est le gaz solaire à l’origine de toute la matière du Système solaire, mesuré directement pour la première fois dans la météorite. Le second est un gaz enrichi en vapeur d’eau, ayant d’emblée la composition isotopique de l’eau terrestre. Sa formation peut s’expliquer par un apport massif d’eau interstellaire dans les régions internes chaudes du Système solaire lors de l’effondrement de l’enveloppe interstellaire et de la formation du disque protoplanétaire. Son existence précoce implique que l’eau de la Terre était déjà disponible avant même l’accrétion des premiers blocs constitutifs de notre planète.
L'analyse isotopique de l'hydrogène montre donc que deux réservoirs gazeux étaient présents durant la première phase de formation du Système solaire. Les minéraux auraient ainsi enregistré la composition de la nébuleuse solaire, puis celle d'une nébuleuse protoplanétaire fortement enrichie en eau, avec une signature isotopique de l'hydrogène déjà similaire à celle de la future Terre. Ceci durant les 200.000 premières années du Système solaire. Les analyses concernant les isotopes de l'oxygène et de l'azote mènent à des conclusions similaires.
L’eau était déjà présente bien avant la formation des planètes. Le réservoir chimique protoplanétaire, à partir duquel se sont accrétées par la suite les différentes planètes telluriques du Système solaire, était donc déjà formé à ce stade très précoce. La formation de ce réservoir serait due à un afflux massif de matière interstellaire, riche en eau, vers le centre du Système solaire au moment de l'effondrement de l'enveloppe interstellaire. L'accrétion de matériel à différents stades de ce mélange permet d'expliquer l'hétérogénéité isotopique rencontrée pour différentes météorites. Les échantillons étudiés montrent qu'ils se seraient formés en premier lieu à partir de matériel solaire, très proche du centre du disque protoplanétaire, avant de continuer leur évolution au niveau du réservoir de gaz planétaire. Ces travaux indiquent que l’eau composant les planètes telluriques du Système solaire était déjà présente bien avant leur formation.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
