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L'eau = la vie ?

Un peu de physique-chimie...
Comme tout corps, l'eau peut se transformer en un solide (la glace ou la neige), un liquide (l'eau !) et un gaz (la vapeur d'eau). Le changement d'un état vers un autre est conditionné par la pression et la température. Chaque corps a ses propres valeurs de pression et de température.
Pour l'eau, tout le monde sait qu'elle s'évapore à 100°C, et se solidifie à 0°C. Mais saviez-vous qu'au sommet de l'Himalaya, la température nécessaire à l'ébullition de l'eau n'est plus que de 85°C environ ! Pourquoi ? Tout simplement car la pression atmosphérique est beaucoup plus faible qu'en bord de mer.

En traçant sur un diagramme les limites qui séparent un état de l'autre on a pu remarquer la chose suivante :


Les changements d'états de l'eau ou Diagramme de phases

Les trois limites se rejoignent un en point unique, que l'on appelle "Point triple". C'est à dire qu'à la température et à la pression qui définissent ce point, l'eau est à la fois solide, liquide et gazeuse ! Cette caractèristique est propre à l'eau, les autres éléments n'ont pas de point triple, mais deux "points double" !

La terre, l'eau et... la vie
La Terre est la seule planète à avoir des températures et des pressions suffisantes pour observer l'eau dans ses trois états.
La
mission Pathfinder a montré que Mars avait possédé de l'eau liquide, ce qui était une supposition a été confirmé. Actuellement on n'observe que des calottes de glace sur les pôles qui se subliment en partie l'été (passage direct sous forme de vapeur). Or il a été montré que Mars a perdu, en raison de sa faible masse, une grande partie de son atmosphère. La pression a donc fortement diminuée, et l'état liquide de l'eau n'a plus été possible :

En reportant les valeurs moyennes de pressions et températures des planètes sur le diagramme on voit que seule la Terre peut avoir les trois états de l'eau

Vénus a une trop forte pression pour avoir de l'eau liquide.
Europe, satellite de Jupiter, posséderait de l'eau liquide sous son épaisse couche de glace.

L'eau présente des caractèristiques physico-chimiques très importantes :

- c'est un solvant très efficace, c'est à dire que de nombreuses molécules peuvent s'y dissoudre,
- elle a un effet de tampon sur les températures, c'est à dire qu'elle accumule beaucoup d'énergie sans chauffer,
- elle a un pH neutre, c'est à dire que l'eau pure n'est ni acide ni basique.

Cette petite molécule a donc toutes les caractéristiques qui sont nécessaires à l'établissement de réactions chimiques, et de réactions biologiques...