Originea apei pe Pământ

Originea apei pe Pământ face obiectul unei dezbateri științifice , care se bazează în principal pe două ipoteze concurente, o sursă internă și o sursă externă. Primul sugerează că apa și alte pământuri volatile sunt derivate din degazarea interiorului Pământului în momentul formării sale, există 4,55 miliarde de ani . Al doilea sugerează o aprovizionare târzie cu apă, în ultimele faze de acumulare a Pământului, de către mici corpuri planetare condritice (comete și meteoriți) relativ bogate în apă . Astăzi, aproximativ 70,9% din suprafața Pământului este acoperită cu apă. Dezbaterea actuală se referă la contribuția relativă a fiecărei surse.

Diferitele ipoteze

Chiar și astăzi, oamenii de știință nu sunt unanimi cu privire la originea apei pe Pământ, prezentă în principal astăzi (și de miliarde de ani) în oceanele sale . De oceanele ar fi individualizat acum 4,4 miliarde de ani. Studiul zirconilor foarte vechi arată că au fost în contact cu apa lichidă . Adică, apă lichidă exista pe suprafața pământului tânăr acum 4.404 ± 8 Ma . Aceste studii evidențiază prezența unei tinere hidrosfere, dar și a unui mediu caracterizat prin temperaturi care permit existența apei lichide (teoria „Pământului timpuriu rece”). Unele studii asupra probelor de roci lunare și terestre concluzionează că rezervele externe de apă sunt limitate și, în special, impactul Théia , de ordinul a 5-30 %, altele consideră că majoritatea apei provine de la acest impactor.

O combinație de factori?

Cu toate acestea, descoperirile recente par să sugereze oamenilor de știință că nu există unul, ci cel puțin două fenomene care cauzează apa. Într-adevăr, evaluând raportul dintre deuteriu și hidrogen prezent în cometa Halley datorită măsurătorilor sondei Giotto și comparând acest raport cu cel măsurat pe Pământ, astrofizicienii au observat o diferență care i-a determinat să creadă că apa nu vine doar de la impacturi meteorice sau cometare, așa cum credeau unii, dar că provin și dintr-o altă sursă, cu siguranță apă din degazarea globului . Într-adevăr, au obținut un raport D / H de aproximativ 3 × 10 −4 pentru comete, față de 1,5 × 10 −4 în oceanele terestre.

Dar, prin orice mijloace, apa, odată ajunsă pe Pământ, sub formă gazoasă sau solidă în funcție de cazurile enunțate, s-a evaporat, în ipoteza meteoriților și cometelor, din cauza condițiilor de temperatură. a fost apoi reținut de atmosfera protectoare. Potrivit ipotezei degazării, energia furnizată de Pământ a provocat un vulcanism semnificativ care a permis scăparea apei din mantaua Pământului . Apoi, odată cu scăderea temperaturii, vaporii de apă prezenți în atmosferă care au creat un strat gros de nori în jurul planetei s-au condensat treptat. De asemenea, de milioane de ani, un potop de ploi torențiale, fierbinți și acide, a căzut pe Pământ, responsabil de apariția oceanelor . O mare parte din CO 2„Inițialul” trebuie să fi fost capturat în roci, modificat de aciditatea apei, sub forma primilor carbonați . Apoi, climatul a trebuit să se stabilizeze, aceste oceane s-au menținut și după apariția vieții, fotosinteza a contribuit la scăderea nivelului de CO 2. Temperatura a continuat să scadă, astfel încât apa sub formă de gheață a reușit în cele din urmă să se mențină pe Pământ. Astfel, apa era acum prezentă în cele trei stări ale sale.

Note și referințe

  1. (ro) Richard C. Greenwood, Jean-Alix Barrat, Martin F. Miller, Mahesh Anand, Nicolas Dauphas, Ian A. Franchi, Patrick Sillard și Natalie A. Starkey, „  Oxigen isotopic evidence for accretion of Earth’s apă înaintea unui impact gigantic care formează Luna cu mare energie  ” , Science Advances , vol.  4, n o  3,28 martie 2018( DOI  10.1126 / sciadv.aao5928 ).
  2. (în) WW Rubey, „Istoria geologică a apei de mare: o încercare de a afirma problema”, Geol. Soc. Amar. Taur. , 62, 1951, p. 1113–1148
  3. (în) Wanke H. (1981). Istoria chimiei și a acumulării Pământului și a planetelor interioare, În sistemul solar și explorarea acestuia , 141-150. Agenția Spațială Europeană
  4. CIA: The World Factbook
  5. WILDE S., VALLEY J., PECK W., GRAHAM C. (2001). - Dovezi din zirconii detritici pentru existența crustei continentale și a oceanelor pe Pământ cu 4,4 Gyr în urmă , în Nature n˚ 6817 , 409,175-178
  6. JW Valley, WH Peck, EM King și S. Wilde, „  A cool early Earth  ” , Geology , vol.  30, nr .  4,2002, p.  351-354.
  7. David Fossé, „  Originea apei pe Pământ în cauză  ”, Ciel & Espace ,28 martie 2018( citește online )
  8. .
  9. Xavier Demeersman, "  Apa de pe Pământ vine de la Théia, protoplaneta care a dat naștere Lunii?"  » , Pe futura-sciences.com ,24 mai 2019.
  10. Alice Stephant, Raportul izotopic al hidrogenului din sistemul solar interior: în căutarea surselor fizico-chimice ale apei planetare . Geochimie. Muzeul Național de Istorie Naturală, 2014. Franceză. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01118065/
  11. Științe Futura - Acești meteoriți ar putea fi sursa de apă pe Pământ .
  12. CNRS - Pământul ar fi fost întotdeauna bogat în apă .
  13. Laurette Piani și colab. , Apa Pământului ar fi putut fi moștenită din materiale similare cu meteoriții condiți enstatite , Știință, 2020-08-28, Vol. 369, Ediția 6507, pp. 1110-1113. DOI : 10.1126 / science.aba1948
  14. DETAY M. - Originea contingentă a apei pe Pământ - elemente sintetice deduse din date geologice, geochimice și modele astronomice și planetare , în La Houille Blanche, revizuire internațională a apei 1 , 88-100 (2004)
  15. "  Este reînviată dezbaterea privind originea cometară a oceanelor terestre?"  » , Pe LESIA ,23 mai 2019(accesat la 31 iulie 2019 ) .
  16. (ro) Dariusz C. Lis, Dominique Bockelée-Morvan , Rolf Güsten, Nicolas Biver Stutzki Jürgen și colab. , „  Raportul terestru deuteriu-hidrogen în apă în cometele hiperactive  ” , Astronomie și astrofizică , vol.  625,Mai 2019, p.  1-8, elementul n o  L5 ( DOI  10.1051 / 0004-6361 / 201935554 ).
  17. (în) „  Dovezi pentru apă critică în mantaua adâncă a Pământului  ” pe Știință
  18. „  Apă lichidă, sursă de viață în univers  ” , pe Futura-Sciences
  19. „  Care este originea apei în oceane?”  » , Despre Futura-Sciences
  20. Cantități uriașe de apă îngropate sub picioarele noastre?
  21. (în) Nathalie Bolfan-Casanova, „  Apa în mantaua Pământului  ” , Revista Mineralogică , vol.  69, n o  3,2005, p.  229-257 ( DOI  10.1180 / 0026461056930248 ).

Vezi și tu

Articole similare

Link extern