Une partie de l'eau de la Terre pourrait avoir été fabriquée sur place pendant la formation de la planète, plutôt qu'apportée de l'espace par des comètes ou des météorites, selon une étude publiée dans Nature Geoscience par des chercheurs de l'Université du Nouveau-Mexique.
Susmita Garai, doctorante, a dirigé le projet. Ses collaborateurs étaient Peter Olson et Zachary Sharp, professeur qui dirige le département des sciences de la Terre et des planètes de l'université. L'équipe a eu recours à des expériences de laboratoire à haute température pour tester le comportement de roches contenant du fer lorsqu'elles sont exposées à l'hydrogène, en imitant les conditions de la croissance planétaire primitive, a indiqué l'université.
Le mécanisme proposé
L'idée s'appuie sur l'accrétion de cailloux (« pebble accretion »), le processus par lequel de petites particules rocheuses s'agglomèrent en un corps plus gros. Une fois que la jeune Terre a eu une masse suffisante, elle aurait pu retenir une atmosphère chaude et dense, riche en hydrogène. Les cailloux de silicates tombant à travers ce gaz auraient vu leur oxyde de fer réagir avec l'hydrogène, laissant du fer métallique et libérant de la vapeur d'eau.
Résultats en laboratoire
Le signal le plus net est venu d'échantillons chauffés dans de l'hydrogène : près de 80 % de l'oxyde de fer qu'ils contenaient a été réduit en fer métallique, et de la vapeur d'eau s'est dégagée. Lorsque l'équipe a remplacé l'hydrogène par de l'hélium à titre de témoin, cette réaction ne s'est pas produite, ce qui, selon les chercheurs, confirme le rôle central de l'hydrogène. Selon l'université, les échantillons de silicates ont été maintenus entre 1 200 et 1 400 degrés Celsius dans un flux de gaz, chaque essai durant de 15 minutes à trois heures.
Zachary Sharp a déclaré que Susmita Garai avait constaté que l'eau apparaît « en quelques minutes seulement » dans des conditions aussi chaudes. L'équipe espérait voir apparaître du fer métallique et de l'eau, a-t-il dit, mais ne pouvait prédire ni la vitesse ni la quantité. Extrapoler ces travaux à la planète naissante, a-t-il dit, suggère que « des centaines d'océans d'eau ont probablement été produits de cette manière ».
Explication concurrente et incertitudes persistantes
Les chercheurs débattent depuis longtemps de l'origine de l'eau terrestre. Une thèse dominante invoque des cailloux glacés et d'autres matériaux riches en eau formés dans les régions plus froides du système solaire primitif, puis acheminés vers l'intérieur. Selon l'université, on ne sait toujours pas comment une telle quantité d'eau aurait pu parcourir de telles distances, ni si cette voie est compatible avec la composition chimique de la Terre.
Les expériences démontrent une voie plausible mais ne montrent pas quelle part de l'eau actuelle elle a fournie. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer sa contribution.
Implications plus larges
Si d'autres planètes rocheuses développent elles aussi des atmosphères chaudes et riches en hydrogène pendant leur formation, la même chimie pourrait produire de l'eau sur des planètes de la taille de la Terre autour d'autres étoiles. Zachary Sharp a dit qu'il est raisonnable de s'attendre à ce que de tels corps possèdent de l'eau et peut-être de la vie. L'article s'intitule « Dry pebble rain could have delivered water to Earth through hydrogen reduction of iron oxide » (DOI 10.1038/s41561-026-02138-3).
