Il y a un rocher dans l’espace qui peut nous aider à comprendre comment la vie a commencé

Depuis que Hayabusa2 a livré son matériau sur Terre en 2020, plusieurs études ont montré que ce trésor extraterrestre est constitué de molécules organiques qui servent de briques de base à la vie et contient de l’eau, ce qui pourrait fournir des indices sur l’origine de la substance sur Terre. Les scientifiques affirment que cette découverte permet de mieux comprendre comment les ingrédients de la vie sur Terre peuvent provenir de l’espace, bien qu’ils travaillent toujours à comprendre les mécanismes exacts.

La mission Hayabusa2 marque la deuxième fois que l’humanité a récupéré un morceau d’astéroïde dans l’espace et l’a ramené sur Terre pour analyse. OSIRIS-REx de la NASA ramènera sur Terre un échantillon de l’astéroïde Bennu cette année.

Il y a beaucoup de choses que vous pouvez faire une fois que vous avez une bonne définition de la vie et une façon de vivre à partir de la non-vie. Ce sera une chose vraiment profonde parce que vous n’avez qu’un seul exemple de vie. Toute vie sur Terre est connectée, a déclaré l’astrochimiste de la NASA Jason Dworkin, qui a aidé à diriger l’analyse de la matière organique dans l’échantillon de Ryugu et est scientifique du projet pour la mission OSIRIS-REx de la NASA.

Pour un œil non averti, l’échantillon peut ne pas sembler si différent de la roche sur Terre, a déclaré Dworkin. L’astéroïde riche en carbone est plus noir que ce que la plupart des gens voient comme noir, aussi sombre que l’asphalte le plus sombre.

Les chercheurs ont classé cet astéroïde contenant du carbone comme une chondrite carbonée (météorite pierreuse). Ce matériau est l’un des plus courants et des plus anciens du système solaire. Mais la chondrite Ryugu est l’un des types les plus rares à rencontrer sur Terre. Les chercheurs ont découvert que la composition en fer de Ryugu est similaire à celle de seulement cinq météorites connues sur plus d’un millier trouvées à la surface de la Terre. On pense que ces roches particulières proviennent de la même région de l’espace, à la périphérie du système solaire.

Ce sont des météorites très primitives, et elles sont parmi les plus rares que nous ayons dans notre collection, a déclaré le scientifique planétaire Fred Ciesla, qui n’est pas impliqué dans la recherche Ryugu. Le fait que nous soyons allés à Ryugu [and] ont pu obtenir un échantillon de quelque chose qui est autrement si rare ici est très excitant car cela nous permet d’étudier ces choses d’une toute nouvelle manière.

Les premières études ont montré que Ryugu contenait une abondance d’éléments similaire à celle de notre Soleil, ce qui signifie qu’il s’est probablement formé en même temps que notre jeune étoile hôte. Cela vous donne une fenêtre sur ce qu’était le système solaire lors de sa formation il y a quatre milliards et demi d’années, a déclaré Dworkin.

Les mesures en laboratoire ont montré que l’échantillon d’astéroïde contenait plus d’eau que les scientifiques ne le pensaient initialement sur la base des mesures à distance de Hyabusa2. La scientifique de la NASA, Kaitlyn McCain, qui a publié des recherches sur l’échantillon minéral, a déclaré que la présence d’eau sur des astéroïdes tels que Ryugu pourrait aider à expliquer la présence d’une partie de l’eau de la Terre. Les scientifiques s’intéressent à la façon dont la Terre a obtenu son eau, car elle est un peu trop proche du Soleil pour avoir formé la sienne.

Il semble que Ryugu, et surtout parce qu’il n’est pas contaminé par la Terre, représente un moyen vraiment unique de tester si Ryugu, des météorites et des astéroïdes comme lui, aurait pu servir de véritable source d’eau pour la Terre, a déclaré McCain. Certaines études suggèrent que cela pourrait avoir. Il contient la bonne composition d’oxygène pour servir essentiellement de source d’eau de la Terre.

Le cosmochimiste bio Christian Potiszil a déclaré que ce qui est présent dans l’échantillon n’est pas de l’eau douce pure à boire mais probablement de l’eau mélangée à divers produits chimiques sur une longue période qui pourrait la rendre salée ou même toxique aujourd’hui. Mais, a-t-il découvert, l’eau aurait pu être essentielle à la formation de certaines molécules. Les réactions entre l’eau et la roche sur une longue période, par exemple par un processus connu sous le nom d’altération aqueuse, pourraient avoir contribué à la formation de sels et de matière organique.

L’altération aqueuse, c’est comme mettre effectivement une charge de roche dans l’eau dans un grand bécher et la laisser pendant très longtemps, peut-être à température ambiante, peut-être un peu plus élevée, a déclaré Potiszil, professeur adjoint à l’Université d’Okayama au Japon. Fondamentalement, certaines réactions se produisent, et certaines de ces réactions peuvent même favoriser la génération de composés organiques, y compris ceux qui sont essentiels à la vie.

Les chercheurs souhaitent analyser l’échantillon pour détecter la présence d’acides aminés, qui sont présents dans tous les êtres vivants sur Terre. Ces molécules organiques sont les éléments constitutifs des protéines, qui aident à catalyser les réactions, à répliquer le matériel génétique, à transporter les molécules et à fournir un soutien structurel à nos cellules.

Dworkin a déclaré que l’échantillon de Ryugu contenait un mélange assez simple de près de deux douzaines d’acides aminés qui ont également été trouvés sur des météorites similaires exposées à l’eau. Potiszil, travaillant dans une équipe distincte de Dworkins, a déclaré que lui et ses collègues ont trouvé l’acide aminé diméthylglycine (utilisé dans le corps humain dans le cadre de notre métabolisme), qui n’a pas été trouvé sur d’autres météorites, probablement parce que lui et ses collègues ont utilisé un nouvelle technique d’analyse de l’échantillon de Ryugu. D’autres recherches ont trouvé des carbonates, des sulfites, des composés contenant de l’azote et de la magnétite, qui se forment tous en présence d’eau liquide.

Si des astéroïdes comme Ryugu, ou des fragments d’entre eux, ont bombardé la Terre primitive, alors comprendre leur inventaire de matière organique peut nous aider à comprendre quels types d’acides aminés et d’autres éléments constitutifs de la vie auraient pu être disponibles à l’origine de la vie sur Terre, dit Potiszil.

Les chercheurs ont également trouvé la nucléobase uracile dans l’échantillon. Les nucléobases sont des éléments constitutifs de l’ARN, qui convertit les informations stockées dans l’ADN en protéines. Uracil a été repéré sur d’autres météorites trouvées sur Terre, mais en trouver sur un échantillon d’astéroïde prélevé dans l’espace exclut toute contamination possible.

Hiroshi Naraoka de l’Université de Kyushu, qui dirigeait l’équipe d’analyse des matières organiques solubles, a déclaré que ces analyses d’échantillons sont importantes car les molécules organiques prébiotiques pourraient être transportées de la surface de l’astéroïde au-dessus du système solaire.

Et cela pourrait être une clé pour nous permettre de comprendre comment la vie a pu commencer sur Terre et ailleurs.

Catalyseur de la vie sur Terre ?

De nombreux scientifiques émettent l’hypothèse qu’au moins certains composés et ingrédients organiques qui ont initié la vie sur Terre proviennent de l’espace, mais la compréhension des mécanismes est un peu difficile pour le moment. Les scientifiques ne savent même pas quelles molécules organiques sont importantes pour l’origine de la vie, et il n’y a pas non plus de mécanisme bien compris [of] faire de la vie à partir de la non-vie, a déclaré Dworkin.

Nous savons quand. Nous ne savons pas comment, dit Dworkin. La chimie réelle de la Terre primitive est très difficile à dire. Tout est basé sur des modèles, des hypothèses, très peu de preuves directes.

Outre les mécanismes chimiques spécifiques, Dworkin a déclaré que les astéroïdes auraient pu être impliqués dans la livraison de molécules organiques à une Terre primitive, mais que Ryugu n’aurait pas été impliqué. Ryugu s’est détaché d’un plus gros astéroïde après la formation de la Terre. Mais, a-t-il dit, son corps parent était un ancien astéroïde qui s’est désintégré, et des morceaux auraient pu se rendre dans le système solaire interne, avec des matériaux atterrissant sur Terre. Ou peut-être que plusieurs astéroïdes ou comètes ont apporté des molécules organiques pour relancer la vie sur Terre.

À l’heure actuelle, nous ne savons pas si Ryugu possède tous les éléments constitutifs de la vie nécessaires, mais il pourrait au moins en fournir certains et s’il est mélangé à d’autres matériaux astéroïdes, cela devrait suffire, a déclaré Potiszil.

D’autres, cependant, y compris Ciesla, ne pensent pas que la Terre ait directement hérité des molécules organiques de l’espace. D’une part, il pense que de telles molécules organiques auraient été détruites dans les premiers jours d’une Terre chaude et volatile. Au lieu de cela, il voit des astéroïdes tels que Ryugu comme des analogues des types d’environnements qui ont pu exister sur la Terre primitive et comment [organics would] y ont été produits.

En vérité, nous ne saurons peut-être jamais exactement comment la vie a commencé sur Terre, a déclaré Dworkin. Mais l’analyse d’échantillons d’astéroïdes, tels que Ryugu et Bennu plus tard cette année, pourrait nous aider à comprendre comment la vie pourrait se former sur une future Terre.

Je pense que nous pouvons trouver la réponse à la façon dont la vie peut commencer, ce qui est une réponse assez convaincante, a déclaré Dworkin.