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Posté par Adrien le Mercredi 14/01/2015 à 12:00
Apparition de la vie: des sucres à partir de glaces interstellaires
Dans la lignée des résultats obtenus en 2011 et 2014 sur les acides aminés, briques élémentaires des protéines, une collaboration interdisciplinaire impliquant une équipe de l'IAS (CNRS/UPS) et de l'ICN (CNR/Université de Nice) a mis cette fois en évidence la formation de molécules organiques de la famille des sucres à partir de glaces analogues à celles présentes dans les nuages denses du milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des densités typiques allant de 10 à 100 particules...) à partir desquels se forment étoiles et planètes. Pour cela, ils ont soumis ces glaces à une irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements...) ultraviolette et à des conditions physiques représentatives de celles du milieu interstellaire. Ces résultats décrivent des processus possiblement universels et sont importants dans la quête des origines puisque les sucres sont des précurseurs des ribonucléotides, eux même précurseurs de l'ARN.


Figure 1: image, obtenue au microscope (x 60) d'un échantillon de résidu organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) à température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) ambiante issu de l'irradiation de glaces en laboratoire. La taille de la cible est d'environ 1 cm2. © P. Modica

Dans les nuages moléculaires denses dont les étoiles et les planètes sont issues, les glaces interstellaires sont les espèces moléculaires les plus abondantes à l'état solide. Sujettes à différents processus énergétiques et thermiques, tels que l'irradiation par des rayonnements ultraviolets, ces glaces subissent des transformations qui conduisent in fine à la formation de nouvelles molécules plus complexes. Grâce à un dispositif expérimental en laboratoire, les chercheurs ont reproduit les processus par lesquels ces glaces évoluent. Ils ont ensuite cherché, parmi les résidus organiques obtenus à la fin de l'expérience, des molécules d'intérêt exobiologique.


Figure 2: pics de détection des sucres et aldéhydes issus de l'évolution des analogues de glaces pré-cométaires (PNAS-2015) © Cornelia Meinert/Institut de chimie de Nice/CNRS

Dix composés organiques différents appartenant à la classe des aldéhydes ont été identifiés, parmi lesquels le glycolaldéhyde et le glycéraldéhyde, deux espèces apparentées aux sucres que l'on pense pouvoir être, dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les...) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont...) cette fois, des précurseurs dans la synthèse des ribonucléotides, eux-mêmes précurseurs pour la formation d'ARN. Ces composés, incorporés dans les planétésimaux (comètes et astéroïdes) d'où la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou...) du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit,...) est originaire, peuvent ainsi être considérés comme une source potentielle pour la chimie prébiotique sur les planètes telluriques, en particulier sur la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) primitive, suivant un mécanisme qui pourrait être universel.

Ces recherches complètent celles effectuées antérieurement par cette même équipe qui avaient conduit à l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...), à partir des mêmes glaces et dans les mêmes conditions expérimentales, d'une production d'acides aminés, qui sont d'autres briques élémentaires de la vie (La vie est le nom donné :). Elles montrent ainsi qu'un processus important, la chimie des glaces extraterrestres, a pu conduire à la formation d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) diversifié de molécules organiques essentielles à la vie telle qu'on la trouve sur Terre. Ces expériences se situent dans le cadre d'un scénario astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) cohérent qui, à partir de l'astrochimie (L'Astrochimie est l'étude des éléments chimiques trouvés dans l'espace lointain, habituellement dans des nuages de gaz moléculaire, ainsi que leur formation, leurs interactions et leur destruction. En d'autres termes, l'astrochimie est un...) permet de mieux cerner l'importance potentiel de l'apport de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) organique exogène pour les conditions d'apparition de la vie sur une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la...), possédant un environnement favorable. Ces recherches soulignent par ailleurs l'importance de la mission Rosetta et les mesures qu'elle pourrait effectuer sur les prélèvements in situ de la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme...) 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elles montrent finalement l'efficacité de l'interdisciplinarité dans l'approche de thématiques complexes aussi importantes que celle des origines.

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Source: CNRS-INSU