L'eau est à l'état de vapeur dans l'atmosphère. La vapeur d'eau est invisible. Les nuages sont principalement constitués de petites gouttelettes d'eau liquide et de cristaux de glace.
La composition de l'atmosphère primitive n'est pas la même qu'aujourd'hui : elle est très riche en eau (80 %), en dioxyde de carbone (environ 15 %) et contient du diazote en quantité moindre (< 5 %).
Il existe trois états de l'eau : solide, liquide et gazeux. Seul l'état gazeux de l'eau (vapeur d'eau) est invisible. Si l'eau est visible, elle est donc soit à l'état liquide soit à l'état solide.
La vapeur d'eau n'est pas une « vapeur » comme on le comprend au sens commun, où l'on tend à imaginer une fumée ou une brume visible. Bien au contraire, la vapeur d'eau est rigoureusement un gaz absolument indétectable à l'œil nu, incolore et inodore, qui constitue la phase gazeuse de l'eau que nous connaissons bien.
En altitude, lorsque la température diminue dans les couches froides de l'atmosphère, la vapeur d'eau se passe à l'état liquide : des nuages se forment. Poussés par les vents, les nuages se déplacent et lorsqu'ils sont trop chargés en eau, ils se vident.
Il y a 4,4 milliards d'années environ, la surface de la Terre se refroidit progressivement. La vapeur d'eau atmosphérique se condense et précipite à la surface de la planète. L'hydrosphère se crée. L'atmosphère s'est ainsi vidée de sa vapeur d'eau.
L'eau liquide et la vie
Rappelons que de l'eau liquide existe très vraisemblablement dans le sous-sol profond de Mars, et dans les océans sous-glaciaires d'Europe, de Ganymède, de Callisto, de Titan, d'Encelade, de Triton et de Pluton.
L'eau à l'état gazeux est appelée vapeur d'eau. Elle est invisible, elle n'a pas d'odeur et pas de forme.
Les nuages se forment par condensation de vapeur d'eau, c'est-à-dire par passage de l'eau qu'ils contiennent de l'état gazeux à l'état liquide.
L'eau ne peut pas s'envoler de la planète ; la molécule d'eau est trop lourde pour échapper à la gravité de la planète.
D'ici 2050, selon les Nations Unies, entre 2 et 7 milliards d'êtres humains seront confrontés à une pénurie d'eau.
Les pays ayant les accès à l'eau potable les plus faibles sont l'Érythrée, la Papouasie-Nouvelle-Guinée, l'Ouganda, l'Éthiopie, et la Somalie.
En effet, l'atmosphère terrestre est quasiment transparente pour la partie visible du spectre solaire alors qu'elle absorbe fortement l'infrarouge en raison de la présence de certaines molécules gazeuses qui absorbent particulièrement ce rayonnement, notamment la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et le méthane, ...
En bref, tous les organismes qui ont besoin d'air pour respirer, mourraient. Les plantes et les animaux terrestres disparaitraient, tout comme les poissons. La plupart des organismes aquatiques subiraient le même sort, bien que certaines bactéries pourraient survivre.
De la température ambiante à 0°C, l'eau dans le tube à essai est uniquement sous forme liquide. A 0°C, l'eau commence à se transformer en glace. Tant que les deux états de l'eau, solide et liquide, sont en présence, la température à l'intérieur du tube à essai reste constante : 0°C.
Quand l'eau liquide gèle, il y a un mélange d'eau et de glace. On observe un palier de température à 0°C. Puis, lorsque la température est inférieure à 0°C, l'eau est totalement solide. Cette transformation de l'état liquide à l'état solide se nomme la solidification.
L'eau à l'état solide garde sa forme propre mais son volume varie en fonction de son récipient.
L'eau est présente partout sur la planète Terre. On la trouve sous les trois états : état liquide : mer, fleuve, rivière, pluie, brouillard, … état solide : glace, neige, verglas, …
L'eau est présente sur Terre sous trois états : Solide, Liquide et Gazeux. Elle change d'état en fonction de sa température. Au niveau de la mer, au-dessous de 0°C l'eau est à l'état solide, entre 0°C et 100°C l'eau est à l'état liquide et au-dessus de 100°C l'eau est à l'état gazeux.
La vapeur d'eau : la « vraie » vapeur d'eau est totalement invisible à l'œil nu. C'est donc de l'eau à l'état gazeux. On la retrouve partout (sans la voir) dans l'air que nous respirons. Elle se forme par exemple par l'évaporation des océans, des lacs, etc…
La planète potentiellement habitable la plus proche du système solaire est Proxima Centauri b. Son système stellaire se situe à seulement 4,2 années-lumière de la Voie lactée.
Dans le Système solaire, c'est en fait Ganymède et Titan, respectivement plus grande lune de Jupiter (5.262 km de diamètre) et plus grande lune de Saturne (5.152 km de diamètre), qui possèdent les plus importantes quantités d'eau... surtout sous leur surface.
L'eau liquide est probablement abondante dans l'Univers, même si sa présence stable n'est attestée, en 2023, que sur un seul corps, la Terre.