Enveloppe étendue de l’étoile géante rouge Alpha Scorpio, étoile principale de la constellation du Scorpion. Cliché obtenu à l’aide du télescope de l’ESO (European Southern Observatory) à La Silla au Chili.
© CNRS/S. Koutchmy

Nuage interstellaire. Ce nuage riche en poussière masque les étoiles situées derrière lui. Cliché obtenu à l’aide du télescope de Schmidt de Siding Springs en Australie et codé en fausses couleurs pour la lisibilité.
© CNRS/P. Plailly

Le cycle de l’eau a commencé il y a très longtemps. De la vapeur d’eau a en effet été détectée dans une galaxie très éloignée, âgée de 1,5 milliards d’années.

Au sein des étoiles de type solaire et plus chaudes, la température est beaucoup trop élevée pour que la moindre molécule puisse s’y former, mais sur leur pourtour, où il fait moins chaud, quelques molécules simples peuvent apparaître, en nombre limité. Pour que naissent des molécules plus complexes, comme la molécule d’eau, il faut des températures encore plus basses. C’est ainsi que d’importantes quantités d’eau apparaissent à la surface des étoiles les plus froides, comme les naines brunes détectées récemment, peu massives et trop froides pour donner lieu à des réactions de fusion nucléaire, et les vieilles étoiles que sont les grandes étoiles rouges. Par ailleurs, lorsqu’elles arrivent en fin de vie, ces dernières refoulent vers l’extérieur leur atmosphère gazeuse qui forme alors autour de l’étoile une immense enveloppe pouvant atteindre de 10 à 1000 fois la dimension du système solaire. De telles enveloppes contiennent beaucoup de vapeur d’eau et de la glace peut également s’y former lorsque la température y est suffisamment basse.

Si les scientifiques ont pu élaborer un scénario expliquant la présence d’eau dans l’atmosphère de certaines étoiles, la formation des nuages interstellaires froids, nuages de molécules situés dans des régions particulièrement fraîches de l’Univers, n’est pas encore bien expliqué. Et c’est dommage car ce sont eux qui contiennent l’essentiel des réserves d’eau de l’Univers, principalement sous forme de glace, et qui président à la formation des étoiles. C’est un nuage de ce type qui a donné naissance au système solaire.