Lorsqu’on aborde le sujet transition énergétique, l’hydrogène revient très souvent dans les débats et dans les médias. Et pour cause, s’il est produit écologiquement (hydrogène vert), c’est un vecteur énergétique puissant, qui pourrait, à terme, décarboner nos industries les plus polluantes et être exploité par l’industrie automobile, même si pour le moment, seules Toyota et BMW ont jeté leur dévolu sur cette molécule.
Ici, nous n’allons pas aborder l’hydrogène sous un prisme industriel, mais sous un angle géophysique. Une étude publiée dans la revue Nature Communications le 10 février 2026 a fait état d’une découverte sidérante : le plus gros stock d’hydrogène de la planète est stocké au plus profond du noyau terrestre. On parle d’une quantité monumentale, jusqu’à 45 fois la masse de tous nos océans réunis, soit environ 1 350 à 6 750 trillions de tonnes. Comme il est piégé à 2 900 km de profondeur, il est bien évidemment impossible de forer jusqu’à ce gisement pour espérer en retirer le moindre gramme.
Dans ce cas, pourquoi est-il si important ? Parce que cette réserve est la preuve que la théorie du grand bombardement tardif n’aurait joué qu’un rôle secondaire dans l’histoire de l’apparition de l’eau. Celle-ci stipule qu’il y a 4,1 à 3,9 milliards d’années environ, la Terre aurait été criblée de comètes glacées et d’astéroïdes qui auraient apporté les premières molécules d’eau sur notre planète. Un apport extérieur qui n’aurait été alors qu’une petite goutte d’eau, puisque notre planète possédait déjà dans ses entrailles ce gigantesque réservoir.
L’hydrogène : la pièce manquante de la géophysique
Afin de valider leur théorie sans avoir à descendre à 2 900 km de profondeur, l’équipe de Dongyang Huang, de l’Université de Pékin, a dû faire preuve d’inventivité. Puisqu’il est physiquement impossible d’aller rendre une petite visite au noyau terrestre, ils ont choisi de faire venir le noyau terrestre jusqu’à eux ; du moins en simulant ses caractéristiques.
Pour ce faire, ils ont eu recours à une cellule à enclume de diamant, un dispositif qui exploite l’un des minéraux les plus durs de la nature pour générer des pressions titanesques. La pression (P), en physique est définie par le rapport de la force normale (F) sur l’aire de la surface de contact (S). Ainsi, en appliquant cette équation (P=F/S) et en exerçant une force modérée sur la pointe d’un diamant extrêmement fine (quelques dizaines de microns), la pression obtenue au point de contact est titanesque.
En plaçant dans la cellule à enclume de diamant un échantillon de fer et de l’hydrogène, les chercheurs ont réussi à recréer l’enfer des profondeurs de notre planète. L’échantillon, confiné dans un minuscule orifice percé au centre d’un joint métallique, a été comprimé jusqu’à atteindre 111 gigapascals, soit plus d’un million de fois la pression atmosphérique.
Pour parfaire la simulation, la transparence naturelle du diamant a permis d’utiliser un laser infrarouge pour chauffer le mélange à 5 100 kelvins. Dans ces conditions, les propriétés chimiques du métal ont muté le fer s’est transformé ; sous forme liquide, il a dissous l’hydrogène, l’incorporant dans sa structure atomique et modifiant ainsi sa densité. Puisque l’atome d’hydrogène est l’élément le plus léger du tableau périodique, sa présence au sein du réseau de fer, beaucoup plus lourd, diminue la masse globale par unité de volume.
Ils ont ainsi résolu une première énigme datant des années 1950 : le déficit de densité du noyau terrestre. Depuis cette époque, les sismologues observaient que les ondes qui traversaient le centre de la Terre à une vitesse différente de celle qu’elles auraient eue si elles se propageaient dans un alliage fer-nickel, les principaux éléments constituant le noyau (90 % de fer, 10 % de nickel).
En physique des ondes, la vitesse dépend de la densité et de l’élasticité du milieu ; or, le noyau se montrait environ 10 % trop léger par rapport aux calculs. Il manquait un élément léger dans l’alliage pour expliquer pourquoi le cœur de la Terre n’était pas aussi dense que prévu : cet élément, c’était donc l’hydrogène, qui se loge dans les interstices laissés par les gros atomes de fer et de nickel.
L’origine de l’eau : une révolution scientifique
Deuxième dogme que les chercheurs viennent de bousculer avec cette expérience : l’apport exogène cométaire. En prouvant que le fer liquide peut absorber d’énormes quantités d’hydrogène sous haute pression, l’équipe a démontré que la Terre primitive avait déjà stocké ses propres réserves d’eau en interne dès sa formation.
En effet, l’hydrogène étant l’un des deux constituants fondamentaux de la molécule d’eau (H2O), sa capture par le fer l’a soustrait à l’évaporation spatiale pour le restituer plus tard, via le volcanisme, sous forme de vapeur d’eau venant remplir nos océans. Même si les comètes ont bien apporté une petite contribution par le grand bombardement tardif, l’écrasante majorité de l’eau planétaire est endogène, et c’est ce réservoir qui a permis à la vie d’apparaître à sa surface il y a environ 3,8 à 3,5 milliards d’années.
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