Que révèle Rosetta sur l'origine de la vie ?

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Comète Tchouri

Exceptionnellement, je m'éloigne un peu de ma ligne éditoriale pour me pencher sur l'origine de la vie terrestre. Il y a quelques mois, j'ai eu la chance d'assister à une conférence passionnante du professeur Uwe Meierhenrich de l'institut de chimie de Université Nice Sophia Antipolis, qui étudie les composés organiques présents dans les comètes. Certains travaux, réalisés dans le cadre de la mission Rosetta, ont montré des résultats époustouflants. Les briques moléculaires présentes dans les comètes pouvaient être à l'origine de la vie sur Terre.

La mission Rosetta

Qui n'a jamais entendu parler de Rosetta ? Cette sonde a été envoyée vers la comète Tchourioumov-Guerassimenko (Tchouri pour les intimes) pour étudier sa composition. Depuis 2014, année où la sonde a atteint la comète, nous avons pu suivre ses aventures, ainsi que les péripéties de l'atterrisseur philaé. Mais, à l'exception de très belles photographies de la comète, les découvertes rapportées par la mission sont restées plutôt vagues pour le grand public.

C'est en 2004 que Rosetta a quitté la Terre, avec à son bord 21 instruments d'analyse, dont 10 intégrés dans l'atterrisseur Philaé. Parmi ces derniers se trouve COSAC (Cometary sampling and composition experiment), dont l'objectif était, une fois déposé sur la comète, d'analyser des échantillons de noyaux cométaire à la recherche des fameuses briques moléculaires susceptibles d'être à l'origine de la vie sur Terre. Dix longues années se sont écoulées pendant le voyage de Rosetta entre la Terre et la comète Tchouri. C'était le temps nécessaire à la réalisation d'expériences en laboratoire pour anticiper l'analyse des échantillons récoltés sur la comète : que sommes-nous susceptible d'y trouver ?


Une comète artificielle créée en laboratoire

En attendant d'avoir rejoint la comète Tchouri, c'est une micro-comète simulée en laboratoire qui a servi de sujet d'étude. De la "glace interstellaire" a été formée en condensant de l'eau (H2O) de l'ammoniac (NH3) et du méthanol (CH3OH) sur un noyau solide, dans ces conditions telles que rencontrées dans l'espace : -200°C sous vide. Après 10 jours d'irradiation sous rayonnement ultraviolet, de la matière organique s'est formée dans cette comète artificielle, qui a pu être analysée.

Après identification, ces molécules interstellaires artificielles se sont révélés être 26 acides aminés et 6 acides diaminés. Les premiers sont des constituants des protéines. Les seconds entrent dans la composition de l'APN (acide peptidique nucléique), l'ancêtre de notre ADN (Acide désoxyribonucléique). Mais ce n'est pas tout. Il y a peu, des sucres ont également été détectés, parmi lesquels le ribose, le sucre qui forme la structure l'ADN. Toutes ces molécules organiques sont reconnues comme des briques élémentaires du vivant ! Reste encore à vérifier si elles sont aussi présentes dans l'espace.


Des molécules organiques analysées sur Tchouri

Le 12 novembre 2014, Philaé se sépare enfin de Rosetta pour entamer sa descente vers la comète. Son atterrissage mouvementé a quelque peu bouleversé les plans de la mission. Après avoir rebondi de manière totalement imprévue, philaé se pose dans une position délicate. Le robot git sur le flan, ce qui interdit tout forage dans le noyaux cométaire. De plus, situé dans une zone d'ombre, philaé est dans l'incapacité d'utiliser ses panneaux solaires pour recharger se batterie.

Mais tout n'est pas perdu pour autant. L'appareil COSAC a pu réaliser des analyses en mode renifleur, c'est à dire à partir de poussières de comète accumulées dans l'appareil pendant la phase de descente. Pendant une très courte fenêtre de communication avec Rosetta, Philaé a pu transférer des données jusqu'a l'interruption de la communication faute de batterie. 426 spectres de masses mesurés par COSAC ont ainsi été récupérés.

Malheureusement, après analyse, aucun acide aminé n'a pu être détecté, ce qui n'est pas surprenant s'agissant de poussières amassées à environ 450m au dessus de la surface de la comète. En revanche, 16 composés organiques ont pu être détectés, de 6 classes de molécules différentes (alcools, carbonyles, amines, nitriles, amides et isocyanates). Fait remarquable, la présence de 4 molécules détectées pour la toute première fois sur une comète : l'isocyanate de méthyle, l'acétone, le propionaldéhyde et l'acétamide. Ces composés organiques sont connus pour être des précurseurs des briques moléculaires de la vie : sucres, acides aminés, bases de l'ADN !

La vie sur Terre a probablement pour origine des molécules qui se sont formées dans l'espace, sur une comète ou dans le milieu interstellaire. Mais pour en avoir le cœur net, reste encore à détecter un acide aminé extra-terrestre.

Références

La mission Rosetta :
Rosetta/Philae, Une sonde et un atterrisseur à la rencontre d’une comète
COSAC - Cometary Sampling and Composition Experiment

Études de la comète artificielle :
Des briques moléculaires de la vie primitive découvertes dans une comète artificielle
Origine de la vie : formation d’un composé essentiel en laboratoire !
Un labo niçois trouve trace de vie sur une comète artificielle

Mesures effectuées par COSAC :
Premiers résultats scientifiques de Philae : Tchouri se révèle… différente
Organic compounds on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko revealed by COSAC mass spectrometry
ChemistryViews : How Amino Acids Formed in the Universe
Sur Tchouri, des briques de vie vieilles comme le soleil

Origine de la chiralité des molécules du vivant :
Les recherches sur la micro-comète artificielle ont également apporté des réponses sur l'origine de l'asymétrie bio-moléculaire des acides aminés. Ceci faisant appel à des notions plutôt complexes, j'ai préféré ne pas les développer dans cet article. Mais je m'efforcerai de répondre aux questions posées en commentaires. Les intéressés trouveront ici tous les renseignements pour en savoir plus :
Origine de la vie sur Terre : l'asymétrie « naturelle » des molécules biologiques viendrait de l'espace
Sur les traces de l’origine de la vie
L’apparition du vivant, une rupture de chiralité ?

Photo : Comet 67P on 4 November 2014 NavCam mosaic par ESA/Rosetta/NAVCAM distribuée sous licence CC BY-SA 3.0 IGO

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