Les scientifiques ont fait la lumière sur la façon dont l'eau s'est retrouvée sur Terre en lançant des billes à des vitesses de 11 000 mph dans une planète de fortune.
La manière exacte dont l'eau était transportée dans le système solaire primitif est l'un des principaux mystères de la science planétaire. Des recherches antérieures ont mis en évidence des comètes glacées, qui se seraient écrasées sur une Terre très sèche et auraient livré ce qui est devenu les océans de notre planète. Pourtant, cette hypothèse ne correspond pas aux mesures isotopiques, qui suggèrent que la composition de l'eau de la Terre est plutôt similaire à celle liée aux astéroïdes.
Si les astéroïdes étaient chargés de fournir de l'eau aux planètes, aux lunes et à d'autres astéroïdes, le mécanisme spécifique est resté flou. Comment, par exemple, fournir de l'eau sans qu'elle ne bouillonne simplement à l'impact ?
Une étude de l'Université Brown, publiée dans Avancées scientifiques, tente d'élucider cette question - avec l'aide du champ de tir vertical à haute puissance du centre de recherche Ames de la NASA. Les chercheurs ont d'abord fabriqué des projectiles de la taille d'une bille conçus pour imiter les météorites dites chondrites carbonées, dérivées d'anciens astéroïdes. Ils ont ensuite tiré ces billes dans de la poudre de pierre ponce sèche à des vitesses de 5 km/s et analysé les débris post-impact à la recherche de traces d'eau.
(Images de la Expériences d'impact à hypervitesse. Crédit: Terik Daly)
Ils ont découvert que jusqu'à 30% de l'eau de la "météorite" était piégée dans les débris, en particulier dans la roche fondu par la chaleur de l'impact, et la roche constituée de débris d'impact soudés ensemble, connue sous le nom de brèches. Ces fontes et brèches se forment à l'intérieur d'un panache de vapeur, causé par la chaleur de la collision.
"Des études antérieures ont conclu que la haute énergie de l'impact vaporiserait toute l'eau", Peter Schultz, co-auteur de l'article et professeur au Département des sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes de Brown, dit Alphr. "Mais ces expériences ont démontré que, même à grande vitesse, l'eau peut être emprisonnée à l'intérieur lunettes à impact et des brèches, ainsi que de petits fragments de pièces aquifères de l'impacteur.
Voir liés
"Cela signifie que pendant la formation de la Terre, les objets contenant de l'eau n'ont pas besoin de perdre leur eau lors de la collision. Au lieu de cela, il est piégé dans les sous-produits de la collision et s'accumule au fur et à mesure que la Terre accrète.
En plus de faire allusion à la façon dont l'eau a trouvé son chemin vers la Terre, ce mécanisme pourrait détenir la clé pour comprendre le processus de transport de l'eau vers d'autres planètes, et même notre propre lune. Cela pourrait avoir des implications importantes pour la modélisation du développement de notre système solaire.
"Nous savons que Mars a de l'eau", explique Schultz. "Ainsi, ce processus peut expliquer comment Mars a collecté son eau très tôt. De plus, ce processus pourrait expliquer une partie de l'eau (ou des hydroxyles) trouvée sur la lune et les astéroïdes, comme Vesta. Ce n'est pas que nous trouverions des chondrites carbonées; au contraire, l'eau qui se trouve à l'intérieur pourrait être piégée dans des matériaux d'impact.
L'équipe examinera ensuite divers endroits sur la lune où ce processus pourrait expliquer la présence d'eau piégé dans des débris, connus sous le nom d'éjecta, et testera également le processus à différentes échelles - comme de minuscules répercussions. Que tout cela soit ou non une excuse pour tirer plus de choses avec un canon de grande puissance, cela pourrait nous aider à comprendre les origines de l'eau sur notre monde.
