Les chercheurs suggèrent que les molécules d’eau pourraient donner un aperçu du « chaînon manquant » qui explique les origines de l’eau sur Terre.

Observatoire européen australVue d’artiste du disque de formation planétaire autour de V883 Orionis.

Les astronomes étudiant une étoile lointaine dans la constellation d’Orion ont observé des molécules d’eau gazeuse avec une composition chimique étonnamment similaire à l’eau trouvée dans les comètes proches de la Terre. Et les experts pensent que cette étoile peut aider à expliquer comment la Terre a obtenu son eau il y a des milliards d’années.

« Nous pouvons considérer le chemin de l’eau à travers l’univers comme un sentier », a déclaré l’auteur principal de l’étude, John J. Tobin, astronome à l’Observatoire national de radioastronomie, dans une interview avec L’indépendant. «Nous savons à quoi ressemblent les extrémités, qui sont l’eau sur les planètes et dans les comètes, mais nous voulions retracer cette piste jusqu’aux origines de l’eau. Jusqu’à présent, la chaîne de l’eau dans le développement de notre système solaire était brisée.

À l’aide d’un puissant radiotélescope, les astronomes ont découvert l’eau gazeuse entourant V883 Orionis, une jeune étoile à environ 1 300 années-lumière de la Terre. Auparavant, les scientifiques avaient observé le voyage de l’eau des nuages ​​​​de gaz aux jeunes étoiles et des comètes aux planètes, mais comprendre comment l’eau se déplaçait des jeunes étoiles aux comètes s’était avéré difficile à cerner.

Étant donné que l’eau gazeuse autour de V883 Orionis est si similaire à celle que l’on trouve dans les comètes proches de la Terre, cette nouvelle découverte suggère que l’eau livrée par les comètes à notre planète il y a des milliards d’années provenait de nuages ​​​​de gaz – qui pourraient être plus anciens que les 4,6 milliards -ans Sun.

« V883 Orionis est le chaînon manquant dans ce cas », a déclaré Tobin. « La composition de l’eau dans le disque est très similaire à celle des comètes de notre propre système solaire. C’est la confirmation de l’idée que l’eau des systèmes planétaires s’est formée il y a des milliards d’années, avant le Soleil, dans l’espace interstellaire, et a été héritée par les comètes et la Terre, relativement inchangée.

Les étoiles se forment lorsque d’énormes nuages ​​de gaz et de poussière s’effondrent, se réchauffant rapidement à mesure qu’ils se rejoignent. Autour de l’étoile centrale, la matière du nuage forme un disque qui, au fil de millions d’années, s’agglutine progressivement pour former des comètes, des astéroïdes et des planètes. La question à laquelle les astronomes cherchaient à répondre était la suivante : d’où venait l’eau de notre système solaire ?

Pour répondre à cette question, l’équipe a utilisé l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un ensemble de radiotélescopes au Chili, pour scanner V883 Orionis à la recherche de signes de rayonnement émis par l’eau gazeuse – le résultat de la rotation des molécules. Cependant, cela se complique lorsque l’eau est gelée, car le mouvement des molécules est plus contraint.

« La majeure partie de l’eau des disques de formation de planètes est gelée sous forme de glace, elle est donc généralement cachée à notre vue », a déclaré la co-auteure de l’étude, Margot Leemker, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’Observatoire de Leiden aux Pays-Bas. Pour compliquer davantage les choses, l’eau gazeuse près du centre des disques planétaires, où les températures sont plus élevées, est généralement obscurcie par la poussière qui compose le disque. Ces régions plus chaudes sont également petites et difficiles à imager avec des télescopes.

John Moore/Getty ImagesUne partie de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili, que les astronomes ont utilisé dans l’étude.

V883 Orionis, cependant, s’est récemment révélé être atypiquement chaud, « jusqu’à une température où l’eau n’est plus sous forme de glace, mais de gaz, ce qui nous permet de la détecter », a déclaré Tobin, ce qui en fait un candidat parfait pour l’observation. Grâce à ALMA, l’équipe a pu détecter de l’eau dans le disque de l’étoile, déterminer sa composition et cartographier sa distribution dans tout le disque.

Il convient de noter que si la composition typique de l’eau telle que nous la connaissons consiste en un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène (H20), ce n’est pas la seul façon dont l’eau peut être composée. En fait, l’équipe de Tobin a étudié une version plus lourde de l’eau dans laquelle un atome d’hydrogène est remplacé par du deutérium, un isotope lourd. L’eau simple et l’eau lourde se forment dans des conditions différentes. Ainsi, en analysant le rapport entre l’eau simple et l’eau lourde dans un système, les astronomes peuvent déterminer quand et où cette eau s’est formée.

Certaines des comètes de notre système solaire ont déjà reflété un rapport d’eau similaire au rapport d’eau de la Terre, ce qui suggère que l’eau de la Terre aurait pu être fournie par des comètes il y a des milliards d’années.

En observant V883 Orionis, l’équipe de Tobin a découvert un rapport similaire dispersé dans tout le disque de la jeune étoile – et a constaté que le disque contient au moins 1 200 fois la quantité d’eau dans les océans de la Terre.

« Nous concluons que les disques héritent directement de l’eau du nuage en formation d’étoiles et que cette eau s’incorpore dans de grands corps glacés, comme les comètes, sans altération chimique significative », ont écrit les astronomes dans le étude.

« Nous pouvons maintenant retracer les origines de l’eau dans notre système solaire avant la formation du Soleil », a ajouté Tobin. Mais l’équipe a encore beaucoup de travail devant elle avant de pouvoir dissiper définitivement le mystère.

À l’avenir, ils ont l’intention d’utiliser le télescope extrêmement grand de l’Observatoire européen austral et son instrument de première génération, l’imageur et le spectrographe ELT dans l’infrarouge moyen, pour aider à solidifier le lien entre le chemin de l’eau, des nuages ​​​​formant les étoiles aux systèmes solaires. « Cela nous donnera une vue beaucoup plus complète de la glace et du gaz dans les disques de formation de planètes », a déclaré Leemker.

Après avoir lu cette découverte astronomique, découvrez quand les astronomes ont découvert la vraie planète Vulcain de « Star Trek ». Ensuite, consultez la carte la plus détaillée de notre galaxie à ce jour.