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Home / Publications scientifiques / La comète de Rosetta contient de la glycine et du phosphore

D’après communiqué ESA en anglais du 27 mai 2016

 

Des ingrédients considérés comme cruciaux pour l’origine de la vie sur Terre ont été découverts dans l’environnement de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, que la sonde Rosetta de l’ESA explore depuis presque deux ans.

Ces éléments sont la glycine, le plus simple des acides aminés, qui se trouve couramment dans les protéines, et le phosphore, un élément clé de l’ADN et des membranes cellulaires.

Les scientifiques ont longtemps débattu de la possibilité que l’eau et des molécules organiques aient été apportées à la Terre primitive par des astéroïdes et des comètes, fournissant ainsi certains des éléments clés pour l’émergence de la vie sur notre planète.

Alors que certaines comètes et astéroïdes sont déjà connus pour avoir de l’eau avec une composition isotopique similaire à celle des océans de la Terre, Rosetta a par contre trouvé une différence significative entre l’eau terrestre et celle de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko. Cette découverte a contribué à alimenter le débat sur le rôle des comètes dans l’origine de l’eau de la Terre.

La comète 67P (Tchoury) le 25 Mars 2015

La comète 67P (Tchoury) le 25 Mars 2015

Mais de nouveaux résultats révèlent que les comètes ont néanmoins le potentiel de fournir des ingrédients essentiels pour la vie telle que nous la connaissons.

Les acides aminés sont des composés organiques biologiquement importants contenant du carbone, de l’oxygène, de l’hydrogène et de l’azote. Ils forment la base des protéines.

Des traces du plus simple des acides aminés, la glycine, ont déjà été trouvées dans les échantillons de la comète Wild-2 ramenés sur Terre en 2006 par la mission Stardust de la NASA. Cependant, une éventuelle contamination terrestre des échantillons de poussière cométaire avait rendu l’analyse extrêmement difficile.

Désormais, Rosetta a fait des détections directes et répétées de la glycine dans la chevelure de sa comète.

“Ceci est la première détection sans ambiguïté de la glycine dans une comète», explique Kathrin Altwegg, responsable de l’instrument ROSINA dont sont tirées les données, et auteur principal de l’article publié dans Science Avances aujourd’hui.

“Dans le même temps, nous avons également détecté d’autres molécules organiques qui peuvent être des précurseurs de glycine, nous donnant ainsi des indications sur les voies possibles de formation de cette molécule ».

Les mesures ont été faites avant que la comète ait atteint son point le plus proche du Soleil – le périhélie – en Août 2015 – sur son orbite de 6,5 ans.

La première détection a été faite en Octobre 2014 alors que Rosetta était à seulement 10 km de la comète. L’occasion suivante s’est présentée lors d’un survol de la comète en Mars 2015, quand la sonde était entre 15 et 30 km du noyau.

La glycine a également été observée en d’autres occasions liées à des sursauts d’activité de la comète dans le mois précédant périhélie, lorsque Rosetta était plus de 200 km du noyau, mais entourée par beaucoup de poussière cométaire.

Spectres de masse présentant la détection de la molécule de glycine de formule C2H5NO2 (le 9 Juillet 2015) à la masse 75,03 Da, et spectre présentant la détection du phosphore P (le 26 Octobre 2014) à la masse 30,97. CC BY-SA IGO 3.0; Données: Altwegg et al. (2016), molécule de glycine par Benjah-bmm27

Spectres de masse présentant la détection de la molécule de glycine de formule C2H5NO2 (le 9 Juillet 2015) à la masse 75,03 Da, et spectre présentant la détection du phosphore P (le 26 Octobre 2014) à la masse 30,97.
CC BY-SA IGO 3.0; Données: Altwegg et al. (2016), molécule de glycine par Benjah-bmm27

«Nous voyons un lien étroit entre la glycine et la poussière, ce qui suggère qu’elle est probablement libérée peut-être avec d’autres molécules volatiles à partir des manteaux glacés des grains de poussière une fois qu’ils sont réchauffés dans la chevelure», explique Kathrin.

La glycine se transforme en gaz seulement quand elle atteint des températures de l’ordre de 150 ° C, ce qui signifie qu’en général une petite quantité seulement est libérée directement de la surface ou de la sous-surface de la comète en raison des basses températures qui y règnent. Ceci explique le fait que Rosetta ne la détecte pas toujours

“La glycine est le seul acide aminé dont on sait qu’il peut se former sans eau liquide. Et le fait que nous la voyons accompagnée de potentiels précurseurs et de la poussière suggère qu’elle est formée dans des grains de poussière interstellaire glacés, ou par l’irradiation ultraviolette de la glace avant qu’elle ne soit incorporée et conservée dans la comète pendant des milliards d’années “, ajoute Kathrin.

Une autre détection passionnante faite par Rosetta, et décrite dans la publication, est celle du phosphore, un élément clé dans tous les organismes vivants connus. Par exemple, on le retrouve dans la structure de l’ADN et dans les membranes cellulaires. Il est aussi utilisé pour le transport de l’énergie chimique dans les cellules pour le métabolisme.

«Il y a encore beaucoup d’incertitudes au sujet de l’environnement chimique de la Terre primitive et il y a bien sûr un processus évolutif énorme à combler entre l’apport de ces ingrédients par impacts cométaires et l’apparition de la vie», explique le co-auteur Hervé Cottin. “Mais le point important est que les comètes n’ont pas vraiment changé en 4,5 milliards d’années: elles nous donnent un accès direct à certains des ingrédients qui ont probablement pris part à la soupe prébiotique qui a finalement abouti à l’origine de la vie sur la Terre.”

“La multitude de molécules organiques déjà identifiées par Rosetta, désormais complétée par la détection passionnante d’ingrédients fondamentaux tels que la glycine et le phosphore, confirme notre idée que les comètes aient eu la capacité d’apporter sur Terre des molécules clés pour la prébiotique», dit Matt Taylor, Rosetta scientifique du projet de l’ESA .

“Démontrer que les comètes sont des réservoirs de matière primitive dans le système solaire et les vecteurs qui auraient pu transporter ces ingrédients essentiels à la Terre, est l’un des principaux objectifs de la mission Rosetta, et nous sommes ravis de ce résultat.”

Pour en savoir plus :

“Prebiotic chemicals – amino acid and phosphorus – in the coma of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko”, by K. Altwegg et al is published in the journal Science Advances [http://advances.sciencemag.org/content/2/5/e1600285].

 

 

Participation des laboratoires français :

Le  Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS, CNRS/UPMC/UVSQ) et l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP, CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) ont été très impliqués dès le départ dans la réalisation de l’expérience ROSINA, ayant permis cette découverte.

D’autres laboratoires français sont également impliqués :

le Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (LISA, CNRS/Université Paris Est Créteil/Université Paris Diderot)

le Laboratoire de physique et chimie de l’environnement et de l’espace (LPC2E, CNRS/Université d’Orléans),

le Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (CRPG, CNRS/Université de Lorraine),

le Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM, CNRS/Aix Marseille Université)

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