Sous la direction de l'astrophysicienne Kathrin Altwegg, Des chercheurs bernois ont trouvé une explication pour laquelle très peu d'azote pouvait auparavant être pris en compte dans la couverture nébuleuse des comètes :la pierre angulaire de la vie se présente principalement sous la forme de sels d'ammonium, dont l'occurrence ne pouvait pas être mesurée auparavant. Les sels peuvent être une indication supplémentaire que les impacts de comètes ont peut-être rendu la vie sur Terre possible en premier lieu.

Il y a plus de 30 ans, la mission européenne de comète Giotto a survolé la comète de Halley. Le spectromètre de masse à ions bernois IMS, dirigé par le Prof. em. Hans Balsiger, était à bord. Une conclusion clé des mesures prises par cet instrument était qu'il semblait y avoir un manque d'azote dans la coma de Halley, la couverture nébuleuse des comètes qui se forme lorsqu'une comète passe près du soleil. Bien que l'azote (N) ait été découvert sous forme d'ammoniac (NH3) et d'acide cyanhydrique (HCN), l'incidence était très éloignée de l'incidence cosmique attendue. Plus de 30 ans plus tard, des chercheurs ont résolu ce mystère grâce à un heureux accident. Ceci est le résultat de l'analyse des données du spectromètre de masse bernois ROSINA, qui a collecté des données sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, appelé Chury pour faire court, à bord de la sonde spatiale Rosetta de l'ESA (voir encadré ci-dessous).

Vol risqué à travers le nuage de poussière de la comète Chury

A moins d'un mois de la fin de la mission Rosetta, la sonde spatiale n'était qu'à 1,9 km au-dessus de la surface de Chury alors qu'elle survolait un nuage de poussière provenant de la comète. Cela a entraîné un impact direct de la poussière dans la source d'ions du spectromètre de masse ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer), dirigé par l'Université de Berne. Catherine Altwegg, chercheur principal sur ROSINA et co-auteur de la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans la prestigieuse revue Astronomie de la nature , dit :"Cette poussière a presque détruit notre instrument et a perturbé le contrôle de position de Rosetta."

Grâce au vol à travers le nuage de poussière, il a été possible de détecter des substances qui restent normalement dans l'environnement froid de la comète sur les particules de poussière et ne peuvent donc pas être mesurées. La quantité de particules, dont certains n'avaient jamais été mesurés auparavant sur une comète, était étonnant. En particulier, l'incidence de l'ammoniac, le composé chimique de l'azote et de l'hydrogène de formule NH3, était soudain plusieurs fois plus grand. « Nous avons eu l'idée que l'incidence de l'ammoniac dans les données ROSINA pourrait potentiellement être attribuée à la présence de sels d'ammonium, " explique Altwegg. " En tant que sel, l'ammoniac a une température d'évaporation beaucoup plus élevée que la glace et est donc principalement présent sous forme de solide dans l'environnement froid d'une comète. Il n'a pas été possible de mesurer ces solides ni par télédétection avec des télescopes ni sur place jusqu'à présent."

Le sel d'ammonium et son rôle dans l'émergence de la vie

De nombreux travaux de laboratoire ont été nécessaires pour prouver la présence de ces sels dans la glace cométaire. « L'équipe ROSINA a trouvé des traces de cinq sels d'ammonium différents :chlorure d'ammonium, cyanure d'ammonium, cyanate d'ammonium, formiate d'ammonium et acétate d'ammonium, " précise le chimiste de l'équipe ROSINA et co-auteur de la présente étude, Dr Nora Hänni. "Jusqu'à maintenant, l'absence apparente d'azote sur les comètes était un mystère. Notre étude montre maintenant qu'il est très probable que de l'azote soit présent sur les comètes, à savoir sous forme de sels d'ammonium, " continue Hänni.

Les sels d'ammonium découverts comprennent plusieurs molécules astrobiologiquement pertinentes qui peuvent entraîner le développement de l'urée, acides aminés, adénine et nucléotides. Kathrin Altwegg a déclaré:"C'est certainement une indication supplémentaire que les impacts des comètes peuvent être liés à l'émergence de la vie sur Terre."