Des roches sèches pourraient avoir contribué à fabriquer les océans terrestres, sans apporter elles-mêmes la moindre goutte d’eau.
Lors de sa croissance, la jeune Terre aurait capturé d’innombrables fragments de roche, de quelques millimètres à quelques centimètres. Ces galets traversaient une atmosphère très chaude, riche en hydrogène. En descendant, ils pouvaient fondre avant d’atteindre la surface.
Formation de la Terre / @IPGP.
Les chercheurs ont reproduit cette situation en laboratoire avec des roches volcaniques privées d’eau. Ils les ont chauffées à 1200 °C et 1300 °C, puis exposées à un courant d’hydrogène. Le but était de voir si cette rencontre pouvait créer de l’eau là où il n’y en avait pas au départ.
Le résultat vient d’une réaction assez simple. L’hydrogène capte l’oxygène contenu dans l’oxyde de fer de la roche fondue. Du fer métallique se forme alors, en même temps que de la vapeur d’eau. Cette transformation s’est produite en quelques heures dans les expériences.
Autrement dit, une partie de l’eau n’aurait pas forcément dû être apportée déjà formée par des matériaux humides. Elle aurait aussi pu être produite sur place, pendant la croissance de la planète. L’atmosphère primitive ne serait donc pas seulement un décor : elle participerait directement à la chimie de la jeune Terre.
Les auteurs estiment que ce mécanisme peut produire des quantités d’eau correspondant à des océans. L’expérience établit surtout qu’un tel chemin chimique fonctionne dans les conditions simulées.
Le métal formé emporte aussi du phosphore. S’il descend ensuite vers le noyau, il retire cet élément des roches qui formeront le manteau. Ce comportement peut aider à comprendre pourquoi le manteau terrestre contient relativement peu de phosphore par rapport à celui de Mars.
Le même processus pourrait concerner d’autres planètes rocheuses de taille proche de la Terre, si elles grandissent sous une atmosphère riche en hydrogène. Elles pourraient ainsi produire très tôt de grandes quantités d’eau. La présence d’eau ne signifie toutefois pas, à elle seule, qu’une planète abrite la vie.
L’expérience ne suit ni la conservation de cette vapeur pendant l’évolution de la planète, ni sa condensation finale en océans. Ces étapes doivent encore être testées dans des modèles décrivant toute la formation d’une planète.
