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Une nouvelle découverte dans les météorites chondritiques fait monter les enchères en faveur de la vie extraterrestre

Une nouvelle découverte dans les météorites chondritiques fait monter les enchères en faveur de la vie extraterrestre

Les météorites chondritiques, des roches qui se sont formées bien avant l’existence de la Terre, pourraient jouer un rôle fondamental dans l’origine de la vie dans l’univers, et indiquer son ubiquité, y compris sur d’autres corps planétaires de notre système solaire.

Le caractère exceptionnel de ces voyageurs spatiaux inaltérés, qui ont impacté la Terre, en fait l’objet d’études méticuleuses dans de multiples laboratoires à travers le monde, dont le Salle blanche pour la météoritique et les échantillons retournés de l’Institut des sciences spatiales (ICE – CSIC). Nos études à l’ICE-CSIC, ainsi que les expériences menées dans deux travaux distincts en collaboration avec le Université Polytechnique de Catalogne (UPC) et la Université de Tuscie en Italie, ont montré que les chondrites synthétisent des composés organiques complexes. Récemment, afin d’étudier la spécificité des minéraux contenus dans ces météorites, nous avons vérifié qu’elles synthétisent des hydrocarbures et des alcools et que les réactions produisent une grande quantité de dioxyde de carbone.

Ces nouvelles découvertes augmentent la mise en faveur de la possibilité que l’arrivée de ces matériaux catalytiques sur des planètes en formation facilite l’émergence de la vie extraterrestre sur d’autres mondes.

Cette fois, ce sont des hydrocarbures, du méthanol et du dioxyde de carbone

Nos dernières expériences, réalisées par la jeune astrophysicienne Victoria Cabedoindiquent que ces météorites, appelées chondrites, possèdent des phases minérales réactives capables de produire la synthèse d’hydrocarbures (méthane, éthane et éthylène), ainsi que d’alcools (méthanol et éthanol) et aussi d’autres composés oxygénés, comme le formaldéhyde et l’acétone, même dans des conditions de réaction sans oxygène.

Les réactions produisent également une grande quantité de dioxyde de carbone. Nous avons pu montrer que la production de ces composés découle de réactions qui se produisent à la surface des météorites et non d’un processus de désorption du contenu organique déjà présent dans ces matériaux d’origine.

L’activité est principalement associée aux phases métalliques, car elles montrent une productivité plus élevée que les autres phases minérales qui forment les météorites.

De telles expériences ont été précédées par d’autres qui ont révélé que Les chondrites carbonées possèdent des propriétés catalytiques surprenantes inconnues de toute autre roche : elles sont capables de synthétiser, en solution aqueuse et en présence de composés azotés -nous utilisons le formamide-, des composés organiques clés de la chimie prébiotique. Ceci signifie que, dans les bonnes conditions d’eau liquide, de chaleur et d’une atmosphère riche en azotel’arrivée massive de ces matériaux sur une planète consolidée pourrait fournir les ingrédients nécessaires pour « cuisiner » la vie telle que nous la connaissons, et pas seulement sur Terre.

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Des roches des dizaines de millions d’années plus vieilles que la Terre

Les chondrites carbonées sont un empilé des matériaux constituant le disque protoplanétaire: une collection de matériaux solides de forme toroïdale qui a rassemblé le matériau autour du Soleil à partir duquel les premiers objets solides du système solaire ont été formés, y compris la Terre.

Et ce qui est exceptionnel, c’est que ces météorites contiennent généralement un faible pourcentage en masse de carbone (entre 1% et 4%). Le carbone est la base de la vie car il est présent dans les structures biologiques de tous les êtres vivants.

Son contenu organique fascinait autrefois les chimistes de la stature du Suédois Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) qui étudia la condrita Alaisune météorite qui a impacté la région Languedoc-Roussillon, en France, ou l’Allemagne Frédéric Woehler (1800-1882) qui a étudié la météorite Kaba.

Ce n’est pas la pollution terrestre

La présence de matière organique dans les chondrites était initialement très controversée : beaucoup pensaient qu’elle était le résultat d’une contamination terrestre. La démonstration de son origine extraterrestre est venue comme conséquence de la course à l’espace. En 1969, la NASA a créé des salles blanches pour étudier les roches lunaires et cela a permis d’étudier les chondrites récemment tombées, deux des météorites les plus célèbres, la Météorite d’Allendequi est tombé dans la ville de Mexico qui lui donne son nom, et le Météorite Murchisonqui est tombé en Australie.

De telles chutes ont été étudiées par l’un de mes mentors et, peut-être, l’un des biochimistes espagnols les plus illustres : Joan Oro (1923-2004). Son étude de la chondrite carbonée de Murchison, récupérée d’une chute en Australie en 1969, a alimenté sa fascination pour les composés organiques contenus dans ces météorites et démontré leur intérêt astrobiologique.

On sait aujourd’hui qu’une bonne partie des composés organiques complexes, y compris solubles, sont issus de la interaction entre les minéraux primordiaux incorporés dans ces météorites avec l’eau chaude qui les a imbibés dans les dix premiers millions d’années après la consolidation de ces astéroïdes hydratés.

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On connaît désormais son rôle essentiel dans l’origine de la complexité organique.

Dans nos études, nous sommes allés plus loin. Nous avons montré les propriétés catalytique de certains minéraux contenus dans les chondrites carbonées. Et cette synthèse de composés organiques se produirait par un type de réaction connu sous le nom de Fischer-Tropsch.

Les expériences précédentes que nous avons menées en étroite collaboration avec l’équipe italienne de Raphaël Saladin révélé que les minéraux qui composent ces météorites synthétisent, en solution aqueuse et en présence de formamidedes composés organiques clés dans le chimie prébiotiquemolécules organiques qui auraient pu être présentes sur la Terre primitive et donner naissance aux premières formes de vie.

Ces propriétés catalytiques ne sont pas connues dans d’autres roches sur Terre ou d’autres corps planétaires du système solaire, ce qui signifie que l’arrivée de telles météorites sur Terre aurait pu jouer un rôle fondamental dans l’augmentation de la complexité organique en faveur de l’origine de la vie.

L’origine du premier organisme vivant

Bien que l’origine de la vie reste un mystère, on sait aujourd’hui que les minéraux qui composent les chondrites carbonées sont capables de synthétiser des acides carboxyliques de plus en plus complexes, des acides aminés, et toutes les bases azotées qui composent l’acide ribonucléique (ARN), le précurseur du premier organisme vivant : la cytosine (l’isocytokine bioisostéreuse), la guanine, l’adénine et l’uracile.

Notre travail souligne également l’importance de cycle de krebs dont le rôle prébiotique a été promulgué pour expliquer la fixation des oxydes de carbone dans l’atmosphère terrestre primitive.

Comme si cela ne suffisait pas, parmi les produits organiques catalysés, on remarque l’apparition de la glycine, de la N-formylglycine et de l’alanine. Les preuves suggèrent qu’ils proviennent d’une synthèse à partir de formamide de type Strecker. D’autre part, à partir de la formylglycine, par un processus appelé formylation, l’urée et la guanidine observées seraient générées.

Le rôle de l’eau

Cette étude a couronné plus d’une décennie de recherche sur le rôle de l’eau dans les corps parents des chondrites carbonées, une étude que j’ai commencée au Centre d’Astrobiologie et Institut de Géophysique et Physique Planétaire (IGPP) de l’Université de Californie (UCLA).

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Notre planète s’est formée à des températures élevées et ses matériaux rocheux ressemblent davantage aux chondrites à enstatite et aux chondrites sans eau ordinaires, en raison du chauffage qui leur a donné la plus grande taille de leurs astéroïdes parents.

Cependant, les chondrites carbonées représentent généralement des stades plus primitifs, moins affectés par l’altération thermique survenue lors de leur transformation, ce qui affecte davantage les astéroïdes de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre.

C’est la raison pour laquelle ses minéraux sont plus réactifs en présence d’eau, puisque ses composants (silicates, grains métalliques et sulfures) préservent les conditions primordiales dans lesquelles ils se sont condensés autour du Soleil Les chondrites, en préservant les conditions d’origine dans leur intérieur , ils nous apportent un message précieux dans une bouteille de processus qui auraient pu jouer un rôle clé dans les premiers instants après la formation des planètes rocheuses.

Mars, Europe ou Encelade pourraient avoir des conditions propices à la vie

Dans le cas de la Terre, la chaleur interne a produit le dégazage de l’intérieur planétaire pour former une atmosphère avec de l’eau et de l’azote, composants clés pour produire des environnements hydrothermaux qui, en présence de ce flux météoritique, un bouillon organique prébiotique dans lequel la vie .

Mais nos travaux suggèrent également que d’autres corps planétaires pourraient également abriter cette soupe organique primordiale, comme Mars, Europe (lune de Jupiter) ou Encelade (lune de Saturne). Dans le cas de Mars, les dépôts organiques autour du cratère Gale suggèrent que ce type de milieu hydrothermal aurait pu exister à l’époque noéenne (il y a entre 4 100 et 3 700 Ma) et peut encore abriter des preuves « fossiles » de cette époque aujourd’hui.

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Ainsi, peut-être sommes-nous confrontés à la découverte des processus chimiques clés à l’origine de la complexité de la matière organique dans l’univers, processus qui se sont peut-être produits ou se produisent dans d’autres parties du cosmos qui attendent encore d’être découverts.

Cet article a été initialement publié le La conversation. lis le original.

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