On pourrait penser que fabriquer un bouclier hors de l'eau ne ferait pas beaucoup de bien (pas dans les reconstitutions de combat médiévales, de toute façon). Dans leur cas, la protection contre les épées larges n'était pas aussi préoccupante que les effets des rayons ultraviolets du soleil.
La lumière UV est assez dure pour les molécules car elle les décompose facilement en leurs parties constituantes. De plus grosses molécules organiques qui se sont fusionnées dans le disque poussiéreux à partir duquel nos planètes se sont formées il y a des milliards d'années auraient été éclatées par les rayons du Soleil, mais les calculs de deux astronomes de l'Université du Michigan montrent que des milliers d'océans d'eau présents dans un Le disque protoplanétaire peut protéger d'autres molécules contre la décomposition.
Edwin (Ted) Bergin et Thomas Bethell, tous deux du Département d'astronomie de l'Université du Michigan, ont calculé que dans les systèmes de type solaire, l'abondance d'eau au début peut absorber une grande partie de la lumière ultraviolette de l'étoile centrale. En protégeant les autres molécules de la décomposition, elles continuent de persister aux derniers stades du développement du disque. En d'autres termes, ces molécules traînent jusqu'à la formation de planétésimaux et de planètes, et ce mécanisme aurait pu protéger les constituants de la vie des ravages du Soleil dans notre propre système solaire.
Les disques circonstellaires modélisés par Bergin et Bethell dans leur article incluent DR Tau, AS 205A et AA Tau.
Bergin a déclaré à Space Magazine: «À l'heure actuelle, plus de 4 systèmes ont été observés avec de la vapeur d'eau. Tous sont conformes à notre modèle. Je comprends qu'il existe de nombreuses autres détections de vapeur d'eau par Spitzer mais celles-ci doivent encore être publiées. La vapeur d'eau que nous voyons est continuellement reconstituée par la chimie à haute température dans ces systèmes, vous ne verrez donc aucune dégradation. »
Dans des systèmes comme le système solaire, les planètes se forment à partir d'un disque de poussière et de gaz qui entoure la jeune étoile. Ce grand disque plat se solidifie plus tard en planètes, comètes et astéroïdes. Près du centre du disque, entre 1 et 5 unités astronomiques, la vapeur d'eau chaude dans le disque pourrait «protéger» les molécules à l'intérieur de cette couche contre la rupture par la lumière UV.
H2O se décompose lorsqu'il est exposé à la lumière UV en hydrogène et hydroxyde. L'hydroxyde peut encore être décomposé en atomes d'oxygène et d'hydrogène. Mais l'eau, contrairement à d'autres molécules, se réforme rapidement, reconstituant le bouclier de vapeur d'eau.
De plus petits grains de poussière dans le disque captent une partie du rayonnement UV dans les premières périodes de formation d'un disque protoplanétaire. Une fois que ces grains de poussière commencent à faire boule de neige en plus gros morceaux, cependant, la lumière UV filtre à travers et brise les molécules dans les parties internes du disque, où les planètes sont à leurs premiers stades de formation.
Le modèle précédent de la persistance des molécules organiques au-delà de ce point suggérait que les comètes de la partie externe du disque tombent en quelque sorte au centre, libérant de l'eau pour absorber le rayonnement nocif. Mais ce modèle n'a pas expliqué les mesures d'hydroxyde pour les disques observées jusqu'à présent.
S'il y a suffisamment d'eau, ce qui semble être le cas dans une poignée de disques observés par le télescope spatial Spitzer, ces autres molécules restent intactes et, en prime, l'eau présente dans les parties intérieures du disque reste également présente.
Bergin a déclaré à Space Magazine: «Il existe d'autres molécules qui peuvent se protéger - CO et H2 - mais elles ne peuvent pas également protéger d'autres molécules (car elles ne captent qu'une fraction du spectre de la lumière). L'eau est la seule à avoir une forte formation capable de compenser la destruction. Il fournit ensuite le blindage complet pour d'autres espèces. Il est peu probable qu'une autre molécule fasse cela. "
Ce mécanisme ne protégerait que la vapeur d'eau et d'autres molécules dans la partie intérieure du disque, la plus proche de l'étoile.
"Cela sera probablement actif dans quelques UA internes - à un moment donné, entre 5 et 10 UA, il deviendra inactif et les choses seront inhospitalières pour diverses espèces [de molécule]", a déclaré Bergin.
Alors, où va toute l'eau une fois que les planètes se sont formées? La vapeur la plus proche de l'étoile - dans environ 1 UA - finit par être décomposée par la lumière des étoiles en hydrogène et oxygène. À environ 3 UA de l'étoile, l'eau pourrait constituer une partie des planètes et des astéroïdes qui se forment dans cette région. Ce sont peut-être ces astéroïdes qui ont transporté de l'eau à la surface de la Terre au cours de sa formation initiale, remplissant nos océans. En dehors de cette région, H2O est décomposé en hydrogène et oxygène et soufflé dans l'espace, a déclaré Bergin.
Lorsqu'on lui a demandé si ce bouclier protecteur d'eau était présent dans notre propre système solaire, Bergin a répondu: «Lorsque nous disons qu'il y avait des milliers d'océans de vapeur d'eau dans la zone habitable, nous voulons dire autour des étoiles semblables au soleil. Vraisemblablement, cela était également présent autour de notre Soleil. »
Source: Physorg, Science, entretien par e-mail avec Ted Bergin
