Mers et Océans du cosmos
L’eau est, comme nous le savons si bien, présente en très grande quantité sur la surface de la« planète bleue » et en recouvre même 72% de la surface, ce qui paraît immense. Cependant, l’entièreté du volume d’eau sur Terre ne représente que 0,1% du volume de la Terre. En effet, la profondeur des océans est d’environs cinq kilomètres or le rayon de la Terre mesure environ 6371 kilomètres. L’eau est bien évidemment aussi présente en-dehors de la planète Terre. L’eau nous est vitale et est essentielle à l’apparition de forme de vie, c’est pourquoi nous pouvons nous demander si, dans le cosmos et même au sein du système solaire, l’eau sous différentes formes existe hors de la planète Terre.
La molécule d’eau ayant pour formule H2O est composée, comme sa formule l’indique, d’hydrogène et d’oxygène. L’hydrogène est un élément chimique énormément répandu dans l’univers (=98%des éléments chimiques de l’univers) et l’oxygène, bien que présent en quantité bien inférieure (=0,83% des éléments chimiques dans l’univers) est le troisième élément le plus répandu. Ainsi, on peut s’attendre à ce que la molécule d’eau soit elle-même omniprésente dans le cosmos. C’est en effet le cas mais il est important de préciser qu’elle existe principalement à l’état solide et gazeux. Alors, qu’en est-il de l’eau liquide? Eh bien intéressons-nous aux planètes de notre système solaire.
•Mercure
En effet, il y a bel et bien de l’eau sur la planète la plus proche du soleil. En 2011, la sonde Messenger envoyée par la NASA en orbite autour de Mercure a permis de confirmer les hypothèses de présence de d’eau sous forme de glace sur le planète. Bien que la température de Mercure dépasse les 400°C à l’équateur mais dans ses pôles se situent des « cratères polaires » à l’intérieur desquels la température peut atteindre entre-180°C et -200°C permettant ainsi à la glace de se conserver. Ces cratères polaires abriteraient des centaines de milliard de tonnes d’eau ! Si cette température peut-être atteinte, c’est parce que les cratères polaires de Mercure ne sont pas exposés au Soleil dû à l’inclinaison de la planète. Ainsi donc, l’eau est présente sur Mercure à l’état solide à l’intérieur des cratères polaires de la planète.
Source: NASA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY APPLIED PHYSICS LABORATORY/CARNEGIE INSTITUTION OF WASHINGTON/NATIONAL ASTRONOMY AND IONOSPHERE CENTER, ARECIBO OBSERVATORY
•Vénus
L’eau est quasiment inexistante sur cette planète, la teneur en eau de Vénus est de 0,001%. Tout comme la Terre et Mars, Vénus à été bombardée de météorites composées de glace ; en revanche dû à son atmosphère inexistante, sa très faible gravité ou encore sa température extrêmement élevée, Vénus n’a pas pu conserver l’eau que les météorites avaient apporté.
•Mars
Mars est probablement la planète du système solaire qui accapare le plus notre attention ces derniers temps et ce pour plusieurs raisons. Premièrement, Mars est la planète voisine de la Terre mais plus éloignée du soleil permettant l’envoi de satellites et de sondes. De plus les sondes envoyées telle que spirit, envoyée en 2003, ont permis de découvrir des traces d’anciens ruissèlement d’eau ainsi que de lits de rivière ce qui suppose que de l’eau liquide existait il y a très longtemps sur Mars. Aujourd’hui, on ne trouve pas d’eau à l’état liquide sur Mars dû à sa faible pression atmosphérique, ses températures extrêmement basses ou à sa disparition dans les croûtes formant des minéraux hydratés, mais il y en a à l’état solide. Dans le sous-sol de Mars, de l’eau sous forme de glace forme une couche appelée « permafrost ». Le permafrost s’est probablement formé lorsque de la glace à été réchauffée peut-être provoqué par l’action d’un volcan ou de l’impact d’une météorite faisant fondre la glace. Cette dernière se serait écoulée en provoquant l’effondrement des couches les plus proches de la surface. L’eau est aussi présente aux pôles de Mars sous forme de glace recouverte pas des calottes composées de glace d’eau et de gaz carbonique. En 2018, la sonde Mars Express, grâce à son radar à détecté la potentielle présence d’un lac souterrain situé à environ 1,5 kilomètre de la surface au pôle sud de Mars, découverte ouvrant la porte à de nombreuses suggestions quant à la nature de ce lac.
ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome
•Les planètes géantes
NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong (University of California, Berkeley) and the OPAL team
Communément appelées « planètes gazeuses », les planètes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune devraient plus justement être nommées « planètes géantes » S’il est vrai que ces planètes sont principalement d’hydrogène et d’hélium, leur composition en gaz n’est pas équivalente. Jupiter et Saturne sont composées à environ 90% de gaz tandis qu’Uranus et Pluton en sont plutôt composées à 20%. Ces dernières possèdent un épais manteau d’eau glacée, d’ammoniac et de méthane.
Uranus est la planète ayant la température la plus basse du système solaire (pouvant descendre jusqu’à -223,3°C). Son noyau est composé de fer et de magnésium silicate. Le reste de la planète, soit à peu près 80% de son volume, est composé d’un immense océan de glace constitué d’eau, d’ammoniac et de méthane.
Le noyau de Neptune représente 45% de la masse de la planète et est composé d’eau glacée et de silice. Sa surface, elle, serait un mélange d’eau glacée, de méthane et d’ammoniac sous pression, une composition qui rappelle celle d’Uranus.
Ça ne fait pas beaucoup d’eau liquide…
Eh bien si on ne trouve pas d’eau liquide sur les planètes, cherchons du côté de leurs satellites naturels. Le plus grand satellite orbitant autour de Neptune, Triton, comporte des volcans de glace et pourrai contenir de l’eau liquide sous sa surface. Des geysers ont été observés sur la calotte polaire australe de ce stellite permettant d’émettre l’hypothèse d’un océan sous sa surface. Ce n’est là qu’une hypothèse étant donné qu’aucune trace d’eau liquide n’a été détectée. En revanche, d’autres satellites naturels attirent plus l’attention des astronomes. Les sondes Cassini et Galileo orbitant respectivement autour de Saturne et de Jupiter ont découvert sur Europe et Encelade, des lunes de Jupiter (Europe) et Saturne (Encelade) qui pourraient plus probablement contenir de l’eau sous leur surface glacée.
Les variations du champ magnétique d’Europe, indiquant que la sous couche d’Europe est conductrice, ainsi que les marques du découplage à la surface du satellite appuient fortement l’hypothèse de l’existence d’un océan d’eau liquide salée souterrain. Cet océan pourrait avoir une profondeur de l’ordre d’une centaine de kilomètres.
Encelade est un corps possédant un petit diamètre (500km de diamètre en moyenne). La sonde Cassini a observé au pôle Sud des jets semblables à des geyser à sa surface laissant supposer la présence d’un océan d’eau liquide sous sa surface. En effet, lorsque cette dernière orbite autour de saturne, des chercheurs de la NASA ont remarqué qu’elle oscillait légèrement. Cette oscillation signifie que la sous couche d’Encelade n’est pas composée de glace compacte, mais possiblement d’un océan d’eau liquide. L’océan d’Encelade aurait une profondeur comprise entre 10 et 30 ou 40 kilomètres.
Kelvinsong, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
L’eau est donc omniprésente dans le système solaire, en majeur partie sous forme de glace, mais il est probable que les satellites Europe et Encelade recèlent d’énormes océans d’eau liquide souterrains. Mais qui sais, peut-être que d’autres planètes, d’autres satellites renferment eux aussi un secret pareil à celui d’Europe et d’Encelade. Les recherches et missions futures de la NASA nous permettront probablement d’en apprendre plus.