Comment la Terre a-t-elle obtenu son eau ? Les découvertes d’exoplanètes informent un nouveau modèle qui pourrait expliquer l’origine de certaines des caractéristiques de la signature de la Terre, telles que son abondance d’eau


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    L’eau de notre planète pourrait provenir d’interactions entre les atmosphères riches en hydrogène et les océans de magma des embryons planétaires qui ont constitué les années de formation de la Terre, selon de nouveaux travaux d’Anat Shahar de Carnegie Science et d’Edward Young et Hilke Schlichting de l’UCLA. Leurs découvertes, qui pourraient expliquer les origines des caractéristiques de la signature de la Terre, sont publiées dans Nature.

    Pendant des décennies, ce que les chercheurs savaient sur la formation des planètes était principalement basé sur notre propre système solaire. Bien qu’il y ait des débats actifs sur la formation de géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne, il est largement admis que la Terre et les autres planètes rocheuses se sont accumulées à partir du disque de poussière et de gaz qui entourait notre Soleil dans sa jeunesse.

    Alors que des objets de plus en plus gros s’entrechoquaient, les bébés planétésimaux qui ont finalement formé la Terre sont devenus à la fois plus grands et plus chauds, se fondant dans un vaste océan de magma en raison de la chaleur des collisions et des éléments radioactifs. Au fil du temps, à mesure que la planète se refroidissait, le matériau le plus dense s’enfonçait vers l’intérieur, séparant la Terre en trois couches distinctes – le noyau métallique et le manteau et la croûte rocheux et silicatés.

    Cependant, l’explosion de la recherche sur les exoplanètes au cours de la dernière décennie a éclairé une nouvelle approche de la modélisation de l’état embryonnaire de la Terre.

    “Les découvertes d’exoplanètes nous ont permis de mieux comprendre à quel point il est courant que des planètes qui viennent de se former soient entourées d’atmosphères riches en hydrogène moléculaire, H2au cours de leurs premiers millions d’années de croissance”, a expliqué Shahar. “Finalement, ces enveloppes d’hydrogène se dissipent, mais elles laissent leurs empreintes digitales sur la composition de la jeune planète.”

    À l’aide de ces informations, les chercheurs ont développé de nouveaux modèles de formation et d’évolution de la Terre pour voir si les caractéristiques chimiques distinctes de notre planète pouvaient être reproduites.

    À l’aide d’un modèle nouvellement développé, les chercheurs de Carnegie et de l’UCLA ont pu démontrer qu’au début de l’existence de la Terre, les interactions entre l’océan de magma et une proto-atmosphère d’hydrogène moléculaire auraient pu donner naissance à certaines des caractéristiques de la Terre, telles que son abondance d’eau. et son état oxydé global.

    Les chercheurs ont utilisé la modélisation mathématique pour explorer l’échange de matériaux entre les atmosphères d’hydrogène moléculaire et les océans de magma en examinant 25 composés différents et 18 types de réactions différents – suffisamment complexes pour fournir des données précieuses sur l’histoire formative possible de la Terre, mais suffisamment simples pour être pleinement interprétées. .

    Les interactions entre l’océan de magma et l’atmosphère dans leur bébé Terre simulé ont entraîné le mouvement de grandes masses d’hydrogène dans le noyau métallique, l’oxydation du manteau et la production de grandes quantités d’eau.

    Même si tout le matériau rocheux qui est entré en collision pour former la planète en croissance était complètement sec, ces interactions entre l’atmosphère d’hydrogène moléculaire et l’océan de magma généreraient de grandes quantités d’eau, ont révélé les chercheurs. D’autres sources d’eau sont possibles, disent-ils, mais pas nécessaires pour expliquer l’état actuel de la Terre.

    “Ce n’est qu’une explication possible de l’évolution de notre planète, mais qui établirait un lien important entre l’histoire de la formation de la Terre et les exoplanètes les plus courantes qui ont été découvertes en orbite autour d’étoiles lointaines, appelées Super-Terres et sous-Neptunes”, a déclaré Shahar. conclu.

    Ce projet faisait partie du projet interdisciplinaire et multi-institutions AEThER, initié et dirigé par Shahar, qui cherche à révéler la composition chimique des planètes les plus courantes de la galaxie de la Voie lactée — Super-Terres et sous-Neptunes — et à développer un cadre de détection de signatures de vie sur des mondes lointains. Financé par la Fondation Alfred P. Sloan, cet effort a été développé pour comprendre comment la formation et l’évolution de ces planètes façonnent leurs atmosphères. Cela pourrait – à son tour – permettre aux scientifiques de différencier les véritables biosignatures, qui ne pourraient être produites que par la présence de la vie, des molécules atmosphériques d’origine non biologique.

    “Des télescopes de plus en plus puissants permettent aux astronomes de comprendre les compositions des atmosphères d’exoplanètes avec des détails jamais vus auparavant”, a déclaré Shahar. “Les travaux d’AEThER éclaireront leurs observations avec des données expérimentales et de modélisation qui, nous l’espérons, conduiront à une méthode infaillible pour détecter des signes de vie sur d’autres mondes.”

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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