Tobias C. Owen, de l’Institut d’astronomie d’Honolulu, à Hawaï, offre cet aperçu :
« C’est une très bonne question, car nous n’avons pas encore de réponse acceptée par tous.
« L’origine des océans remonte à l’époque de la formation de la terre, il y a 4. L’origine des océans remonte à l’époque de la formation de la Terre, il y a 4,6 milliards d’années, lorsque notre planète se formait par l’accumulation d’objets plus petits, appelés planétésimaux.Il y a essentiellement trois sources possibles pour l’eau. Elle aurait pu (1) se séparer des roches qui constituent le bulbe de la terre ; (2) arriver dans le cadre d’une veine de météorites riches en eau, semblable aux chondrites carbonées que nous voyons aujourd’hui ; ou (3) arriver dans le cadre d’un placage de planétésimaux glacés, c’est-à-dire de comètes, qui s’est formé tardivement.
« La composition de l’océan offre quelques indices quant à son origine. Si toutes les comètes contiennent le même type de glace d’eau que nous avons examiné dans les comètes Halley etHyakutake – les seules dont nous avons pu étudier les molécules d’eau en détail – alors les comètes ne peuvent pas avoir fourni toute l’eau des océans de la Terre. Nous le savons parce que la glace des comètes contient deux fois plus d’atomes de deutérium (un isotope lourd de l’hydrogène) pour chaque atome d’hydrogène ordinaire que ce que nous trouvons dans l’eau.
« En même temps, nous savons que les météorites n’ont pas pu livrer toute l’eau, car alors l’atmosphère terrestre contiendrait près de 10 fois plus de xénon (un gaz inerte) qu’elle n’en contient réellement. Les météorites portent toutes cet excès de xénon. Personne n’a encore mesuré la concentration de xénon dans les comètes, mais de récentes expériences en laboratoire sur le piégeage des gaz par la formation de glace à basse température suggèrent que les comètes ne contiennent pas de fortes concentrations de xénon. Un mélange d’eau météoritique et d’eau cométaire ne fonctionnerait pas non plus, car cette combinaison contiendrait toujours une concentration de deutérium supérieure à celle que l’on trouve dans les océans.
« Par conséquent, le meilleur modèle pour la source des océans à l’heure actuelle est une combinaison d’eau dérivée des comètes et d’eau qui a été attrapée dans le corps rocheux de la terre lors de sa formation.Ce mélange satisfait le problème du xénon. Il semble également résoudre le problème du deutérium, mais seulement si le matériau rocheux situé près de l’orbite actuelle de la Terre a capté de l’eau locale de la nébuleuse solaire (le nuage de gaz et de poussière entourant le jeune soleil) avant de s’accréter pour former la Terre. Certaines nouvelles études de laboratoire sur la manière dont le deutérium est échangé entre l’hydrogène gazeux et la vapeur d’eau ont indiqué que la vapeur d’eau dans la région locale de la nébuleuse solaire aurait eu à peu près la bonne (faible) proportion de deutérium pour équilibrer l’excès de deutérium observé dans les comètes.
« Le point à souligner ici est qu’il s’agit d’un modèle, d’une hypothèse de travail qui doit être rigoureusement testée par de nombreuses mesures supplémentaires. Nous devons étudier davantage de comètes. Nous devons également en apprendre davantage sur l’eau sur Mars, où nous avons une autre chance d’étudier les sources décrites ci-dessus. Sur la Terre, la tectonique des plaques a entraîné un mélange considérable de l’eau océanique avec des matériaux provenant de l’intérieur de la planète ; cette contamination n’a probablement pas eu lieu sur Mars, où la tectonique des plaques ne semble pas exister. Ces recherches (et d’autres études connexes) sont actuellement en cours. C’est un domaine de recherche actif ! »
James C.G. Walker, de l’université du Michigan, confirme cetteconclusion, en ajoutant son point de vue :
« Le meilleur raisonnement actuel est que les volatils (éléments et composés, dont l’eau, qui se vaporisent à basse température)ont été libérés de la phase solide lors de l’accrétion de la terre. Ainsi, la terre, ses océans et son atmosphère ont grandi ensemble.
« Pendant l’accrétion, l’énergie cinétique des planètesimaux en collision a été convertie en énergie thermique, de sorte que la terre est devenue extrêmement chaude en s’assemblant. Le matériau formant la terre étaitprobablement trop chaud pour que la glace ait été un support majeur de l’eau.La plupart de l’eau était probablement présente à l’origine sous forme d’eau piégée dans les minéraux argileux ou sous forme d’hydrogène (dans les hydrocarbures) et d’oxygène (dans les oxydes de fer) séparés, plutôt que sous forme de glace.
« Depuis la fin de la période d’accrétion, il y a plus de quatre milliards d’années, il y a eu un échange continu de matières volatiles – dont l’eau – entre la surface de la terre et l’intérieur de la planète (c’est-à-dire entre la croûte et le manteau). Les volcans libèrent de l’eau et du dioxyde de carbone dans l’atmosphère et les océans. La subduction de sédiments riches en substances volatiles a lieu dans les fosses océaniques profondes. L’enfoncement de la croûte océanique dans les zones de subduction ramène l’eau et le dioxyde de carbone dans le manteau. Ces processus peuvent tous être vus à l’œuvre aujourd’hui.
« En bref, les matériaux cométaires glacés n’ont probablement pas été importants pour fournir de l’eau aux océans de la Terre, mais les connaissances dans ce domaine sont peu nombreuses.