Quelles sont les propriétés de la Terre permettant de maintenir de l’eau à l’état liquide ?

Dans cette article nous allons nous interressés aux propriétés physique de la Terre et d’un planète en générale, lui permettant de maintenir de l’eau à l’état liquide. En effet c’est un questionnement intéresant car la présence d’eau liqiude est considéré comme un un des préalables à la vie. Les scientifiques s’en servent donc pour spéculer sur la présence de vie extra-terrestres, si ils trouvent de l’eau liquide sur un autre astre autre que la Terre cela induit que la vie y est possible.

Ils ont alors définit ce qu’ils appelent un zone d’habitabilité (def: « région dans l’espace ou les conditions sont favorables à la présence d’eau liquide et l’apparition de la vie » d’après le site linternaute.fr) grâce à des calculs savants. Mais pour l’instant la Terre est le seul astre connu pour abriter des zones stables d’eau liquide. Cela est dû en partie au fait que l’orbite terrestre se trouve dans la zone d’habitabilité du Soleil, mais cette condition n’est pas suffisante. Il faut prendre en compte deux facteurs physiques qui sont la température et la pression atmosphérique.

D’après l’article de Cristophe Magdelaine sur le site notre-planète.info.fr je cite:

«En deçà de251,165kelvins(−22,015°C), température du point triple entre l’état liquide, l’état glace Ih(la glace que l’on connaît habituellement) et l’état glace III, l’eau existe uniquement sous forme de glace (de différentes phases mais toutes solides) ou de vapeur. La température maximale est quant à elle celle du point critique de l’eau,674 kelvins (301°C). En effet, aux pressions où l’eau est liquide à cette température, l’eau devient un fluide supercritique aux températures plus élevées, on ne peut donc plus parler stricto sensu d’état liquide.

Au niveau de la pression, le minimum nécessaire est la pression du point triple liquide/solide (Ih)/vapeur de l’eau: 611,73 pascals, soit environ 0,6% de la pression atmosphérique normale. La pression maximale est quant à elle celle de la transition entre état liquide et état glace VII à la température du point critique, soit environ13 gigapascals, soit encore de l’ordre de 130000 fois la pression atmosphérique normale. »

propriétés physico-chimiques de l’eau — Site des ressources d’ACCES pour enseigner les Sciences de la Vie et de la Terre (ens-lyon.fr)

Ils faut aussi prendre en compte le fait que ces deux facteurs puissent être altéré par d’autres conditions physiques. En effet pour la température, distance entre l’astre et son étoile peut faire varier cette dernière. Cela étant sans compter sur les gaz à effet de serre. En ce qu’il s’agit de la pression atmosphérique de l’astre, elle dépend essentiellemen,t de la manière dont son atmosphère s’est formé. Toujours d’après Christophe Magdelaine je cite: «Deux chercheurs de l’Institut des sciences de la Terre d’Orléans (CNRS/Université d’Orléans/BRGM) ont mis en évidence une corrélation entre la taille des planètes et la composition de leur atmosphère. D’après leur étude, la nature des gaz émis par les volcans, qui contribuent à l’atmosphère primitive, dépend de la pression atmosphérique de la planète, elle-même liée à sa taille. Ainsi, même lorsque l’intérieur d’une planète est riche en eau, l’eau ne peut s’échapper du magma dans une atmosphère trop dense.

Lors des dégazages volcaniques, une pression atmosphérique trop élevée produit de l’azote, du CO2 mais très peu de vapeur d’eau, à l’inverse une faible pression engendre des gaz riche en soufre. Entre les deux, à environ 1 bar, les gaz volcaniques sont dominés par la vapeur d’eau : idéal pour la formation des océans. En effet, la vapeur peut ensuite se condenser et s’écouler à la surface de la planète.»

Il explique aussi que les résultats montre pourquoi la planète Vénus a une pression atmosphérique 100 fois supérieur a celle sur Terre. De plus il ajoute que la terre aurait dû connaître le même sort de part ses similarités avec Vénus. Mais ce changment de pression a sûrement été engendré par l’impact avec la planétoïde Théa il y’a de cela 4 milliards d’années, en soufflant l’ancienne atmosphère dense (simillaire à celle sur Vénus) afin qu’une nouvelle atmosphère s’installe.

Voici en quelques mots les propriétés de la Terre lui permettant de maintenir de l’eau à liquide.

Source:

De l’eau, à l’état liquide, très tôt dans l’histoire de la planète (futura-sciences.com)

Dossier : l’eau liquide, source de vie sur Terre, et dans l’univers ? (futura-sciences.com)

L’eau dans l’Univers | Centre d’information sur l’eau (cieau.com)

Eau liquide dans l’Univers — Wikipédia (wikipedia.org)