Origine de la Terre : moins de 2 % de sa matière viendrait d’au-delà de Jupiter

Moins de 2 % de la masse terrestre viendrait d’au-delà de Jupiter, peut-être même rien du tout. Paolo Sossi et Dan Bower, de l’ETH Zurich, signent ce résultat dans Nature Astronomy. La Terre s’est assemblée avec les matériaux de son propre voisinage : le système solaire interne, celui des planètes rocheuses.

Moins de 2 % de la masse terrestre proviendrait du système solaire externe, au-delà de Jupiter, contre 6 à 40 % dans les modèles antérieurs, selon l’étude de l’ETH Zurich publiée le 27 mars 2026 dans Nature Astronomy. Entre les deux plafonds, l’apport lointain est divisé par vingt ; par trois si l’on retient le plancher de 6 %. La question n’est plus de doser cette contribution extérieure, mais de savoir si elle a existé.

Dix systèmes d’isotopes, un seul réservoir

Les isotopes servent ici de code postal. Un même élément chimique existe avec des nombres de neutrons différents, et ces proportions varient selon l’endroit du disque protoplanétaire où la matière s’est condensée. L’idée remonte au début des années 2010 : le chrome et le titane trahissent le lieu de naissance d’une météorite. Deux familles se dégagent alors. Les non-carbonées se sont formées dans le système solaire interne. Les carbonées, plus riches en eau et en carbone, viennent de l’extérieur.

Sossi et Bower ont repris les mesures publiées sur dix systèmes isotopiques, dont l’oxygène, le chrome et le titane. Ils les ont comparées sur une large gamme de météorites, sur des roches martiennes et sur l’astéroïde Vesta. La Terre tombe sur la même droite que ces corps du système interne, à un écart-type près. Aucun apport de matière carbonée n’est nécessaire pour rendre compte de sa composition. Le détail statistique figure dans le préprint en accès libre.

« Nos études sont en réalité des expériences de science des données », explique Paolo Sossi : des calculs statistiques rarement employés dans la discipline, appliqués à des mesures déjà publiées. Rien de neuf n’a été mesuré au laboratoire. Le neuf est dans la façon de faire parler les chiffres existants.

« Nos calculs sont clairs : le matériau de construction de la Terre provient d’un seul réservoir », résume le géochimiste dans le communiqué de l’école zurichoise. Son collègue insiste sur la solidité de l’exercice : les conclusions reposent uniquement sur les données, pas sur des hypothèses physiques encore mal comprises. « Nous avons été réellement stupéfaits », ajoute Dan Bower.

L’article s’intitule « accrétion homogène », et l’expression mérite d’être dépliée. La composition de la Terre n’aurait pas changé en cours de route : les briques du début ressemblent à celles de la fin. Beaucoup de modèles imaginaient l’inverse, avec un vernis tardif de matériaux venus de loin. Cette dernière livraison, censée apporter l’eau et une partie du carbone, ne laisse aucune trace repérable dans les dix systèmes examinés.

Alors l’eau, elle vient d’où ?

Le scénario dominant confiait la livraison de l’eau aux astéroïdes carbonés et aux comètes, nés loin du Soleil puis expédiés vers l’intérieur du système. Si la Terre n’a presque rien reçu de ces régions, l’eau devait déjà se trouver sur place. Le communiqué de l’ETH Zurich l’écrit sans détour : la plupart des éléments volatils, l’eau comprise, étaient déjà présents dans le système solaire interne.

Reste à comprendre comment ces volatils ont tenu si près du Soleil, dans une région chauffée où ils s’évaporent. L’étude ne répond pas à cette question. Elle déplace la charge de la preuve : c’est désormais au scénario de la livraison lointaine de justifier son existence.

Vénus et Mercure sur la même ligne

Mars, Vesta et la Terre s’alignent sur une même droite isotopique. En la prolongeant, les deux chercheurs prédisent pour Vénus et Mercure des compositions plus extrêmes que celle de la Terre, signe d’un gradient dans le disque. Personne ne peut le vérifier aujourd’hui : aucun échantillon de roche de ces deux planètes n’est disponible. Il faudra des cailloux. Les priorités de l’exploration spatiale se jouent pour l’instant plus près de nous.

D’ici là, les deux auteurs ne comptent pas s’ennuyer. « Dan et moi aurons de nombreux débats animés sur la composition de la Terre et de ses planètes voisines », prévient Paolo Sossi.

Article créé en collaboration avec l’IA.