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L'eau

L'eau, en héritage

   Catégorie : Terre
Mise à jour 01 juin 2013

L’eau est un composé chimique ubiquitaire, c'est à dire, présent partout sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus. L'eau est la seule substance de notre planète qui se présente naturellement sous trois états, solide, liquide, gazeux, qui dépendent directement de la pression atmosphérique. L'eau a façonné notre planète pour nous offrir ces merveilleux paysages qui nous entourent. Toutes les formes de vie reposent sur ce seul élément, que se partagent tous les êtres vivants. L'eau est parfaite, elle permet de dissoudre les matériaux et les produits chimiques. Elle héberge des éléments qui vont servir de catalyseurs pour la production de substances chimiques nécessaires à la vie. Dans chaque verre d'eau, il y a des gouttes que les espèces animales se sont déjà partagées dans le passé. C'est à l'eau que nous devons cette fantastique et merveilleuse diversité de la vie terrestre. L'eau est constamment recyclée autour de la planète et dans l'atmosphère, flottent en permanence, 12 000 milliards de tonnes d'eau recyclée. Sur Terre, Le cycle de l'eau est un processus permanent d'évaporation, de condensation et de précipitation. Le cycle de l'eau est alimenté par l'énergie solaire qui permet une évaporation de la surface des mers et l'eau douce se répand partout à travers le globe. Dans les couches profondes de la planète, dans le manteau de la Terre, une énorme quantité d'eau est stockée.

 

Ce réservoir d'eau géant, remplace l'eau perdue dans l'espace, grâce à la vapeur éjectée, lors des éruptions volcaniques.
La molécule d'eau est composée d'un atome d'oxygène et de 2 atomes d'hydrogène, les charges électriques des atomes d'hydrogène maintiennent les liaisons des molécules entre elles. Cette fragile liaison fait de l'eau un élément tout à fait particulier.
L'hydrogène est produit très tôt dans l'histoire de l'Univers, c'est le premier atome à se constituer, l'oxygène est un élément qui apparait plus tardivement lors de réaction de fusion thermonucléaire au sein de certaines étoiles. L'eau sur Terre provient essentiellement des bombardements d'astéroïdes glacés du début de sa formation, il y a 4,2 milliards d’années. La Terre a reçu à cette période, suffisamment d'eau pour que des océans se forment autour des continents. Pénétrant dans le manteau par la surface, l'eau aurait alors ramolli la Terre en réduisant la tension à laquelle les matériaux se brisent. Cette particularité est à l’origine de la tectonique des plaques et de l'émergence des continents.
Dans les nuages, l'eau peut se présenter sous trois aspects: liquide, vapeur ou glace.
En passant d'un état à l'autre les liens d'hydrogène qui relient les molécules entre elles, se brisent et se reconstituent, aspirant ou libérant au passage de l'énergie (tornade, tempête, cyclone, éclair...).

 l'eau de la planète

Image : L'eau, matière extraterrestre, est venue de l'espace. Trouver l'eau liquide c'est trouver la vie...

nota: Au sommet de l'Everest, l'eau bout à environ 68°Celsius, à comparer aux 100 °C au niveau de la mer.

L'eau, matière extraterrestre

    

L'eau n'est pas issue des vapeurs émises lors du volcanisme intense du début de la création de notre planète. Pour Francis Albarède,  géochimiste français membre de l'Academia Europaea, l'eau ne fait pas partie de l'inventaire initial de la Terre mais provient de l'agitation entretenue dans le Système Solaire externe par les planètes géantes. Les roches du manteau terrestre sont pauvres en eau, les géochimistes évaluent sa concentration à deux centièmes de pourcent. Il en est de même sur les planètes sœurs de la Terre, Vénus et Mars. C'est la principale raison avancée par Francis Albarède.
Lors de la formation du Système Solaire, la température ne serait jamais descendue suffisamment bas, dans l'espace entre le Soleil et l'orbite de Jupiter, pour que les éléments volatils puissent se condenser avec le matériau planétaire. L'arrivée de l'eau sur Terre correspondrait donc à un épisode tardif de l'accrétion planétaire. Les planètes terrestres se forment par agglomération d'astéroïdes, en quelques millions d'années seulement. Ce bombardement incessant du début se fait entre les objets situés entre le Soleil et la ceinture des astéroïdes.

 

Cet espace balayé par les vents électromagnétiques du jeune Soleil est alors trop chaud pour que l'eau et les éléments volatils s'y condensent. Cette distribution de matière a pour effet de nettoyer le système solaire de sa poussière en concentrant la matière dans les planètes en formation.
La gravité des planètes géantes distribuent dans toutes les directions, les astéroïdes couverts de glace.

Image : Pour Francis Albarède,  géochimiste français, l'eau ne fait pas partie de l'inventaire initial de la Terre mais provient de l'agitation entretenue dans le Système Solaire externe par les planètes géantes. Si notre planète n'avait pas de relief, l’eau liquide recouvrirait toute sa surface, sur une épaisseur de 3 km. Apparemment, cela fait beaucoup d'eau, mais la couche de 3 km ne représente que 0,023 % du rayon de la Terre. Cela équivaut à l'épaisseur de la peau d'une pomme par rapport à la pomme. L'eau est venue de l'espace...

 asteroide

Le bon coin pour vivre

    

La zone habitable circumstellaire ou écosphère est une sphère théorique entourant une étoile dans laquelle la température à la surface des planètes en orbite, permettrait l'apparition d'eau liquide. L'eau liquide est vitale, à cause de son rôle, dans les réactions biochimiques. Elle possède des propriétés qui servent de catalyseur pour la production de substances chimiques nécessaires à la vie.
Frank Drake a calculé la distance de cette zone dans son équation de 1961. Cette équation prend en compte la taille, la luminosité de l'étoile et la luminosité du Soleil.
Une étoile qui possède 25 % de la luminosité du Soleil, aura une zone habitable centrée à environ 0,50 UA. Une étoile qui possède deux fois la luminosité du Soleil, aura une zone habitable centrée à 1,41 UA.
Une zone habitable (ZH) ne veut pas dire qu'elle contient en son sein la vie, mais qu'il y a une possibilité en fonction de multiples autres facteurs, qu'une planète tellurique abrite la vie.
Par exemple, la Terre abrite la vie mais la Lune, située dans la même zone, est stérile.
La planète candidate au développement de la vie, doit être suffisamment massive pour empêcher l'eau de s'échapper. De plus la zone habitable n'est pas une zone figée, elle évolue en fonction de la température de l'étoile, comme au cours de leur évolution les étoiles deviennent de plus en plus brillantes et de plus en plus chaudes, la zone habitable s'éloigne logiquement de l'étoile. Une planète devra donc rester le plus longtemps possible dans cette zone, pour développer toutes les molécules nécessaires à une forme de vie.
Pour déterminer l'habitabilité d'une planète, il ne faut pas rechercher toutes les conditions que notre Terre réunie, sinon aucune autre planète dans l'Univers ne pourrait y abriter la vie, chaque planète étant unique. Seule la condition d'avoir de l'eau liquide semble nécessaire, elle est considérée comme un élément indispensable à un écosystème viable car elle favorise énormément le transport des matériaux nécessaires à une activité biochimique.

 

L'eau est un élément parfait pour dissoudre les matériaux, elle stocke très bien les éléments chimiques.
Donc, la vie peut être présente en dehors des zones habitables, il suffit qu'il y ait de l'eau liquide à la surface ou en profondeur d'une planète tellurique, une source d'énergie et des substances chimiques dont la vie a besoin pour construire ses matériaux.
Les astrobiologistes pensent que certaines formes de vie peuvent exister sur d'autres objets de notre système solaire comme Europe, une lune galiléenne de Jupiter à 500 millions de km de la Terre. Europe est une boule couverte de glace de la taille de notre Lune et possède un océan de plusieurs dizaines de km de profondeur, maintenu liquide par l'énergie des forces de marée de Jupiter. La friction causée par cet étirement, provoque une chaleur suffisante pour maintenir l'eau liquide en dessous de la surface gelée.
La recherche des exoplanètes a débuté en 1990 et en 2013 seulement 1010 exoplanètes étaient référencées.

DateExoplanetsCandidatesConfirmed
    
July 20155 5833 7041 879

Size Breakdown 
  
Stars with Planets1 167
Multi-planet Systems471
Gas Giant465
Hot Jupiter1 098
Super Earth210
Terrestrial92
Unknown14
 zone habitable circumstellaire ou écosphère

Image : Le bon coin pour vivre, c'est la zone habitable. L'image représente l'écosphère ou la zone habitable d'un système solaire en fonction de sa luminosité et de sa masse. La vie peut malgré tout, être présente en dehors des zones habitables, il suffit qu'il y ait de l'eau liquide, une source d'énergie et des substances chimiques dont la vie a besoin pour construire ses matériaux. Trouver l'eau liquide c'est trouver la vie...

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