Rosetta : l’eau sur Terre ne viendrait pas des comètes

Enfin des nouvelles de Philae et Rosetta ! Depuis un mois qu’on n’en entendait plus parler, je commençais à m’inquiéter.  Nos Laurel et Hardy de l’espace font toujours mumuse sur et autour de leur comète chérie, Tchouri. Et elles viennent de faire une découverte de taille : contrairement aux attentes des scientifiques, l’analyse de la composition de ce gros caillou indique les comètes ne sont pas à l’origine de l’eau sur Terre. Explications.

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Rappel : les missions de Rosetta & Philae

Mercredi 12 novembre, après un atterrissage plus compliqué que prévu (deux énormes rebonds ont finalement contraint Philae à s’installer far far away du site initialement prévu, évidemment au pied d’une falaise qui empêche la recharge optimale des panneaux solaires), Philae a commencé ses expériences scientifiques à bord de Tchouri.

Comme je l’expliquais dans un premier article « Mission Rosetta, suivez l’atterrissage en direct« , les objectifs de cette extraordinaire mission sont multiples :

1/ En apprendre plus sur la formation de notre système solaire, en analysant la composition chimique de la comète et ses caractéristiques physiques (ce qui permettra de déterminer son âge et son lieu de naissance).

2/ Déterminer si les comètes sont à l’origine de la présence d’eau sur Terre (parce que cette eau qui a permis à la vie de se développer, elle vient bien de quelque part!). Pour cela, rien de plus simple : il suffit d’analyser le rapport isotopique entre deux éléments, le deutérium et l’hydrogène, en le comparant avec celui présent sur Terre.

3/ Identifier si les comètes sont à l’origine de la vie sur Terre.  En effet, la sonde Stardust a ramené en 2006 des grains de comète contenant un acide aminé, la Glycine, brique élémentaire des protéines… et de la vie ! Philae doit donc analyser la présence (ou non) de molécules organiques sur Tchouri.

PhilaePfiou. Tout ça, c’est quand même du pain sur la planche. D’autant que Philae s’est mise en hibernation quelques mois, le temps de recharger ses panneaux solaires. Heureusement, derrière cette petite sonde trop mignonne se cache une bête de travail. Avant de s’éteindre, elle a quand même achevé 80% du boulot pour lequel elle était programmée. Warrior.

Du coup, elle nous a fourni plusieurs informations importantes.

Ce que Tchouri nous apprend sur l’eau terrestre

L’eau sur Terre ne proviendrait pas des comètes (ou en tout cas de ce type de comète). Ça, les scientifiques viennent de le découvrir (il fallait quand même leur laisser le temps d’analyser tout cela) grâce à un instrument de bord, le spectromètre Rosina, qui a analysé le rapport isotopique entre le deutérium et l’hydrogène (ou D/H).  L’étude détaillée des premiers spectres a montré que la valeur du rapport D/H est trois fois supérieure à celle de la Terre. Ce charabia signifie qu’il y a donc plus de deutérium sur la comète que sur Terre… et que donc l’eau de la comète et l’eau de la Terre ne viennent pas du même endroit. CQFD.

Pour info, le rapport D/H (c’est à dire la proportion d’hydrogène par rapport au deutérium dans une molécule d’eau) est en quelques sortes la signature chimique des astres : ce rapport varie en fonction des conditions dans lesquelles les molécules se sont formées. Le ratio varie donc selon le « lieu de naissance » des objets célestes (CF. le schéma ci-dessous)

http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/12/deuterium-to-hydrogen_in_the_solar_system/15107123-1-eng-GB/Deuterium-to-hydrogen_in_the_Solar_System.jpg
Rapport isotopique D/H des différents astres du système solaire. Les planètes sont en bleu, les astéroïdes en gris, les comètes du nuage d’Oort en violet, les comètes joviennes en rose et Tchouri en jaune. Source : ESA

Maintenant, reste à savoir d’où vient cette eau ? Eh bien le plus probable serait qu’elle vient des astéroïdes. Celles-ci en s’écrasant sur Terre, auraient apporté avec elles des molécules d’eau, indispensables à la vie. En effet, les astéroïdes possèdent approximativement le même ratio D/H que la Terre. Du coup ça colle.

Ce que Tchouri nous apprend sur le système solaire

Le ratio D/H nous apprend autre chose : il est bien plus élevé que certaines comètes de la même zone que Tchouri. La comète Hartley 2  par exemple est (comme Tchouri) une comète dite jovienne ce qui signifie que son orbite passe à proximité de Jupiter. Eh bien le rapport D/H de Hartley 2 est très proche de celle de l’eau terrestre… et donc très différent de celle de Tchouri.

Cela montre que, bien qu’étant de la même famille, Hartley 2 et Tchouri se seraient formées dans des régions très différentes du système solaire. Autant dire que l’univers est bien plus  compliqué qu’il n’y parait et que la population de comète est encore plus diversifié qu’on le pensait.

credit : ESA
Venir de la ceinture de Kuiper ou du nuage d’Oort, telle est la question

Ce que Tchouri nous apprend sur l’apparition de la vie sur Terre

Autre info (qui n’a rien à voir avec le ratio D/H) : Philae aurait senti des molécules organiques. Grâce à l’instrument de bord COSAC, qui «découpe»  les molécules pour les analyser, les scientifiques ont établi que ces composés organiques présents dans les gaz échappés de la comète étaient des chaînes plus complexes que le méthanol (qui ne contient qu’un seul atome de carbone). Conclusion : il y aurait donc des brique organique, bases du vivant, sur la comète.

Seul souci : le forage et le prélèvement d’échantillons dans le sol ont foiré (ou alors les informations se sont perdues dans l’espace… à 500 millions de km, on comprend). Du coup, impossible de confirmer l’hypothèse pour le moment : y a plus qu’à attendre que Philae se réveille pour tenter un autre forage. Mais en tout cas, cela viendrait éventuellement corroborer l’hypothèse des scientifiques qui soupçonnent les comètes d’être à l’origine de la vie sur Terre.

Quelles suites pour la mission ?

Philae et Rosetta ont donc bien travaillé. Maintenant, reste à attendre quelques mois avant que la comète ne se rapproche du soleil et que Philae puisse éventuellement recharger ses batteries pour effectuer d’autres analyses.

Il se pourrait même que Rosetta viennent lui rendre visite (pour une comète presque parfaite) : ce n’était pas prévu dans le plan de vol, mais puisque tout se passe à merveille (i.e. puisque la mission va probablement obtenir une rallonge budgétaire), il se pourrait que Rosetta atterrisse à son tour. Affaire à suivre comme disent les journalistes.

Pourquoi l’analyse de Tchouri est si importante ?
Très éloignées du Soleil pendant l’essentiel de leur existence, les comètes n’ont quasiment pas évolué depuis la naissance du Système Solaire. Elles constituent ainsi les témoins privilégiés des conditions qui prédominaient il y a 4.5 milliards d’années, lors de la naissance du Système solaire. Étudier les compositions isotopiques des principaux constituants des comètes permettrait donc de fournir des informations uniques pour décrire les conditions et les processus de la formation du Système solaire, de l’origine de l’eau et de la vie sur Terre.

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