Découverte. Des chercheurs américains ont détecté des composés organiques et des minéraux nécessaires à la vie dans des échantillons sans précédent prélevés sur l’astéroïde Bennu près de la Terre, ajoutant des preuves à l’idée que les astéroïdes ont probablement livré les éléments constitutifs de la vie à notre planète au début de son histoire.
Les échantillons offrent également une fenêtre pour comprendre quel type de processus chimiques et biologiques étaient déjà en cours alors que les roches spatiales ricochaient de manière chaotique au début du système solaire, rapporte la chaîne américaine CNN.
Les analyses préliminaires des échantillons de roche et de poussière libérés au cours de l’année écoulée ont montré que l’astéroïde contenait de l’eau ainsi que du carbone, de l’azote et d’autres matières organiques, mais que la composition chimique de la matière organique était largement inconnue.
+ Une « découverte scientifique révolutionnaire » +
« De nouvelles recherches ont révélé que l’astéroïde contient de nombreux éléments chimiques de la vie, tels que les acides aminés et les composants trouvés dans l’ADN », a déclaré le Dr. Daniel P. Glavin, scientifique principal pour les échantillons, au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
« Tout cela est très excitant parce que cela suggère que des astéroïdes comme Bennu agissaient autrefois comme des usines chimiques géantes dans l’espace et auraient également pu fournir les ingrédients bruts de la vie à la Terre et à d’autres corps de notre système solaire », a déclaré Glavin, auteur principal d’une étude sur les échantillons publiée dans la revue Nature Astronomy.
En outre, les auteurs d’un article séparé publié dans la revue Nature ont découvert des sels et des minéraux cruciaux à la vie, y compris certains jamais vus dans des échantillons d’astéroïdes auparavant, dans les roches de Bennu, tout en soulignant le rôle que l’eau ancienne jouait sur l’astéroïde.
Les résultats des deux articles, partagés mercredi lors d’une conférence de presse de la NASA, présentent une « découverte scientifique révolutionnaire », a déclaré Nicky Fox, administrateur associé de la Direction des missions scientifiques de la NASA.
« Ces deux articles vont de pair pour dire que Bennu était un endroit beaucoup plus intéressant et compliqué que ce que nous lui avons probablement donné il y a six mois », a déclaré le Dr. Tim McCoy, co-auteur principal de l’étude sur la nature et conservateur de météorites au Musée national d’histoire naturelle du Smithsonian.
+ De près avec la biologie extraterrestre +
Bennu est une roche spatiale riche en carbone connue sous le nom d’astéroïde de pile de décailles. Les scientifiques pensent que Bennu faisait autrefois partie d’un astéroïde « parent » plus grand qui a perdu quelques morceaux en raison d’un impact. Ensuite, ces morceaux soufflés ont fusionné, comme un tas de débrais rocheux qui est faiblement maintenu ensemble par la gravité.
L’échantillon a été prélevé à Bennu en octobre 2020 par une mission de la NASA appelée OSIRIS-REx, ou Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith Explorer. C’était la première fois que les États-Unis entayaient un vaisseau spatial pour atterrir brièvement sur un astéroïde et collecter du matériel. Le vaisseau spatial OSIRIS-REx a ensuite déposé une capsule lorsqu’il a bascé près de la Terre en septembre 2023, l’envoyant en parachute dans le désert de l’Utah.
Une équipe de chercheurs s’est efforcée de récupérer soigneusement la capsule et de s’assurer que les échantillons à l’intérieur restaient immaculés et complètement scellés contre l’atmosphère et l’environnement de la Terre qui pourraient contaminer les roches extraterrestres et la poussière et potentiellement fausser toute analyse de ses propriétés.
Les scientifiques ont été ravis lorsqu’ils ont réalisé que la capsule contenait le double de la cache de matière attendue, qui s’élevait à environ 120 grammes, soit environ le poids d’une barre de savon. Les échantillons ont été divisés et partagés avec des chercheurs du monde entier.
Glavin et son équipe ont détecté des milliers de composés moléculaires organiques, dont 33 acides aminés, dans les échantillons de Bennu qu’ils ont étudiés. Les acides aminés, ou molécules qui se combinent pour former des protéines, font partie des éléments constitutifs de la vie.
Les chercheurs ont trouvé 14 des 20 acides aminés utilisés en biologie pour construire des protéines, et 19 acides aminés non protéiques, dont beaucoup sont rares ou inexistants dans la biologie connue, a déclaré Glavin.
L’équipe a également détecté de l’adénine, de la guanine, de la cytosine, de la thymine et de l’uracile – les cinq nucléobases biologiques, ou composants qui forment le code génétique de l’ADN et de l’ARN.
« Ces molécules organiques ont toutes été trouvées auparavant dans les météorites, mais contrairement aux météorites, les échantillons de Bennu sont immaculés et étaient protégés du chauffage lors de l’entrée atmosphérique et de l’exposition à la contamination terrestre », a déclaré Glavin. « Nous avons donc une confiance beaucoup plus élevée maintenant que ces éléments chimiques de la vie sont en fait d’origine extraterrestre et formés dans l’espace, et ne sont pas des contaminants de la Terre. »
L’équipe de Glavin a également trouvé des composés riches en azote et en ammoniac dans les échantillons, ce qui suggère que Bennu faisait partie d’un astéroïde plus grand qui s’est formé il y a environ 4,5 milliards d’années dans les régions glaciales et lointaines du système solaire.
Sachant que : « L’ammoniac est essentiel pour de nombreux processus biologiques », a déclaré Glavin. La glace à l’ammoniac est plus stable plus elle est loin d’une source de chaleur, comme le soleil.
Les chercheurs pensent que la glace enrichie en ammoniac a fondu à l’intérieur du grand corps d’astéroïde parent, estimé à plus de 62 miles (100 kilomètres) de diamètre, créant un environnement liquide à l’intérieur de la roche qui a permis à des molécules organiques complexes, telles que les acides aminés et les nucléobases, de se former.
« Ayant étudié les météorites pendant 35 ans, celles-ci enregistrent les premiers demi-milliards d’années de l’histoire de notre système solaire qui ont été anéanties par la tectonique des plaques et le volcanisme et le cycle de l’eau ici sur Terre », a déclaré McCoy.
Ajoutant que : « Je pensais que nous allions en apprendre davantage sur la première histoire géologique de notre système solaire. Ce que nous avons fini par trouver, c’est beaucoup d’informations sur la première histoire biologique de notre système solaire, ce qui est remarquable. »
+ Une « soupe des éléments » +
L’équipe de McCoy, comprenant 66 chercheurs sur quatre continents, a trouvé le sel et les minéraux laissés par l’évaporation de l’eau sur Bennu, ou son plus grand astéroïde parent. Les minéraux comprennent les phosphates de sodium, les carbonates, les sulfates, les chlorures et les fluorures, dont certains sont nécessaires à la formation de la vie.
L’équipe a été surprise de trouver le minéral trona, également connu sous le nom de carbonate de sodium ou de carbonate de sodium, qui n’a jamais été directement observé dans un autre astéroïde ou météorite. Sur Terre, il est utilisé dans les produits de nettoyage et la fabrication de verre.
« Les chercheurs pensent que des poches ou des veines d’eau coulaient sous la surface de l’astéroïde parent de Bennu, qui ressemblait probablement à une grosse boule de boue au début du système solaire », a déclaré McCoy. Les fissures et les fractures de l’astéroïde ont permis à l’eau de s’évaporer à la surface, laissant derrière elle une saumure concentrée, ou une « soupe des éléments », dans son sillage.
Cette saumure concentrée, semblable aux croûtes salées des lits de lacs secs sur Terre, est l’endroit où les sels et les minéraux pourraient se mélanger et créer des structures plus complexes, préparant le terrain pour la formation de composés organiques.
« Nous savons maintenant de Bennu que les ingrédients bruts de la vie se combinaient de manière vraiment intéressante et complexe sur le corps parent de Bennu », a déclaré McCoy. « Nous avons découvert cette prochaine étape sur le chemin de la vie. Mais nous ne savons pas jusqu’où cet environnement pourrait permettre aux choses de progresser. »
Les saumures intéressent les scientifiques planétaires parce qu’elles pourraient être des environnements qui soutiennent la formation de la vie. Il est également possible qu’ils existent sur d’autres mondes de notre système solaire, y compris des mondes océaniques tels que la lune glacée de Saturne, Encelade – qui contient également du carbonate de sodium.
+ Offrir le potentiel de la vie +
La présence d’eau, de minéraux, de sels et d’acides aminés suggère qu’il était possible que les éléments constitutifs de la vie se ressent de manière intéressante sur Bennu, mais Glavin a déclaré que « d’autres recherches sont nécessaires pour déterminer comment les composés organiques se sont formés et ont évolué sur la roche spatiale ».
Beaucoup de minéraux ont de petits morceaux d’eau piégés dans leurs structures cristallines, de sorte que les chercheurs peuvent être en mesure d’apprendre comment la composition de la saumure a changé au fil du temps, ce qui pourrait apporter de la clarté sur ce qui s’est passé dans l’eau en évaporation, a déclaré McCoy. L’un des mystères présentés par les échantillons est un mélange d’acides aminés.
Les acides aminés ont une main, ce qui signifie qu’ils peuvent être créés dans deux versions d’image miroir, comme une paire de mains. Sur Terre, la vie produit des acides aminés gauchers, donc Glavin s’attendait à voir cela reflété dans les échantillons de Bennu, mais il contient un mélange égal des deux, ce qui suggère que les acides aminés ont probablement commencé sur Terre comme les deux. Maintenant, Glavin et ses collègues se demandent pourquoi la vie sur Terre « a tourné à gauche » plutôt qu’à droite.
La combinaison de matériaux trouvés dans les échantillons suggère que les éléments constitutifs chimiques de la vie étaient répandus dans tout le système solaire, fournissant des preuves solides que les astéroïdes bombardant la Terre primitive ont pu fournir de l’eau et de la matière organique à sa surface, a noté Glavin.
« Mais cette théorie soulève la question de savoir si ce bombardement de vie s’est jamais produit avec succès sur une autre planète du système solaire », a déclaré McCoy. « Et il y a aussi l’énigme de savoir pourquoi la vie ne s’est pas formée à l’intérieur de Bennu lui-même, étant donné que la plupart des ingrédients bruts nécessaires étaient présents », a souligné Glavin.
« C’était peut-être parce qu’il n’y avait tout simplement pas assez de temps pour faire le besoin de chimie organique plus complexe pour la vie avant que les liquides salés ne s’évaporent dans le corps parent », affirme Glavin. « Les futures missions vers d’autres corps de notre système solaire seront essentielles pour trouver des réponses sur la façon dont la vie a commencé sur Terre et sur notre recherche de vie ailleurs. »
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