La découverte d'eau ancienne dans un disque en formation de planètes révèle qu'une partie de l'eau trouvée dans les comètes – et peut-être même sur la Terre – est plus ancienne que l'étoile du disque elle-même, offrant ainsi un aperçu révolutionnaire de l'histoire de l'eau dans notre système solaire.
Les astronomes utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ont détecté pour la première fois de l'eau doublement deutérée (D₂O, ou « eau lourde ») dans un disque formant planète autour de V883 Ori, une jeune étoile. Cela signifie que l'eau de ce disque, et par extension celle des comètes qui se forment ici, est antérieure à la naissance de l'étoile elle-même, ayant voyagé à travers l'espace depuis d'anciens nuages moléculaires bien avant la formation de ce système solaire.
La recherche est publiée dans la revue Astronomie naturelle.
« Notre détection démontre incontestablement que l'eau observée dans ce disque de formation de planètes doit être plus ancienne que l'étoile centrale et formée dès les premiers stades de la formation des étoiles et des planètes », partage Margot Leemker, auteur principal de cet article et postdoctorante au Département de physique de l'Université de Milan. « Cela représente une avancée majeure dans la compréhension du voyage de l'eau à travers la formation des planètes et de la façon dont cette eau s'est frayée un chemin jusqu'à notre système solaire, et peut-être sur la Terre, par des processus similaires. »
Cela signifie-t-il que l’eau contenue dans votre tasse de café du matin pourrait être plus vieille que le soleil ? L'empreinte chimique de D₂O montre que ces molécules d'eau ont survécu aux processus violents de formation d'étoiles et de planètes, parcourant des milliards de kilomètres à travers l'espace et le temps avant de se retrouver dans des systèmes planétaires comme le nôtre. Au lieu d’être détruite et reformée dans le disque, la majeure partie de cette eau est héritée des étapes les plus précoces et les plus froides de la formation des étoiles, un héritage cosmique qui pourrait également être présent sur Terre aujourd’hui.
« Jusqu'à présent, nous ne savions pas si la majeure partie de l'eau des comètes et des planètes s'était formée fraîchement dans de jeunes disques comme V883 Ori, ou si elle était « vierge », provenant d'anciens nuages interstellaires », explique John Tobin, scientifique de l'Observatoire national de radioastronomie de la National Science Foundation des États-Unis et deuxième auteur de ce nouvel article.
La détection de l'eau lourde, à l'aide de rapports isotopologiques sensibles (D₂O/H₂O), prouve l'héritage ancien de l'eau et fournit un chaînon manquant entre les nuages, les disques, les comètes et finalement les planètes. Cette découverte est la première preuve directe du voyage interstellaire de l'eau, depuis les nuages jusqu'aux matériaux qui forment les systèmes planétaires, inchangés et intacts.
L'eau est fondamentale à la vie et à l'habitabilité. Savoir d’où vient l’eau planétaire nous aide à comprendre les ingrédients de la vie dans notre système solaire et dans d’autres. Cette découverte suggère que de nombreuses jeunes planètes, et peut-être même des mondes au-delà du nôtre, pourraient hériter d'eau des milliards d'années plus vieille qu'eux, nous rappelant à quel point notre existence est profondément interconnectée avec le passé ancien de l'univers.
