Les scientifiques savent depuis longtemps que certains ingrédients sont nécessaires pour soutenir la vie, en particulier l'eau et les principaux produits chimiques organiques comme le carbone. Dans les années récentes, les deux ingrédients ont été trouvés sur des astéroïdes géants et d'autres corps célestes.

Mais, jusqu'à maintenant, aucune étude n'avait fourni de preuves concluantes, basé sur des échantillons extraterrestres, pour montrer comment et quand la matière organique a été fabriquée sur les roches que la gravité projette autour de notre système solaire.

Aux côtés d'un groupe de scientifiques internationaux, mon équipe a analysé certaines des minuscules particules extraites d'une de ces roches :un astéroïde appelé 25143 Itokawa. Notre étude a révélé que de la matière organique - les ingrédients bruts de la vie - avait été produite à la surface d'Itokawa, ainsi que d'y être livré via des impacts de météorite et de poussière spatiale.

C'est la première fois qu'une équipe de recherche montre que des matières organiques ont été créées in situ sur des astéroïdes, et que ce contenu organique peut avoir évolué lorsque d'autres matières organiques ont heurté la surface de l'astéroïde au fil du temps. Avec cette connaissance, nous pouvons spéculer sur l'évolution de la chimie de surface de la Terre au cours des milliards d'années qui ont précédé la première étincelle de vie sur notre planète.

Collecte d'échantillons

Chaque jour, entre 50 et 150 météorites pesant plus de 10 grammes ont heurté la surface de la Terre. Ces minuscules roches pourraient contenir des indices chimiques sur notre système solaire, mais dès qu'ils pénètrent dans notre atmosphère - et surtout après avoir heurté la Terre - ils deviennent contaminés, déformer et effacer les indices avec lesquels ils sont arrivés.

C'est pourquoi des missions spatiales ont entrepris de collecter des échantillons directement d'astéroïdes ainsi que d'une comète, la Lune et Mars :pour inspecter les particules extraterrestres qui n'ont pas été souillées par des contaminants terrestres.

L'une de ces missions a été lancée par l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) en 2003. La mission Hayabusa, à destination de l'astéroïde géocroiseur Itokawa, cherché à capturer, stocker et renvoyer des particules que les scientifiques pourraient inspecter pour rechercher des signes d'ingrédients nécessaires à la vie.

Itokawa a été sélectionné pour la mission parce que son orbite le rapprocherait de la Terre tout comme le vaisseau spatial Hayabusa l'a intercepté en 2005 - un exploit qu'il a réussi malgré deux années de vol spatial troublé par les éruptions solaires et les difficultés techniques.

Après six semaines d'observation à distance à 20 kilomètres au-dessus d'Itokawa, Hayabusa a plongé à la surface de l'astéroïde, effectuer deux touchés tout en voyageant à plus de 25 kilomètres par seconde dans l'espace. Ces piqués d'atterrissage ressemblaient à la façon dont un faucon plonge pour attraper sa proie. "Hayabusa" est le mot japonais pour faucon, bien que sa proie dans cette mission était la poussière d'astéroïde.

La poussière à la poussière

Cargaison arrimée en toute sécurité, Hayabusa est revenu sur Terre en 2010 avec des milliers de précieux, particules de poussière non contaminées. D'ici 2012, ces particules avaient été soigneusement distribuées aux scientifiques du monde entier. Beaucoup n'avaient que 50 micromètres de diamètre, environ la moitié du diamètre d'un cheveu humain.

L'analyse des particules était un travail délicat. Nous ne pouvions les ramasser qu'avec la pointe d'une aiguille :la particule adhère à l'aiguille par électricité statique uniquement, et une petite bouffée d'air pourrait facilement souffler la particule pour toujours. Nous devions également nous assurer absolument qu'aucune particule n'était contaminée par une contamination terrestre lorsque nous les étudiions.

Jusque là, des analyses organiques ont été réalisées sur moins d'une dizaine de particules d'Itokawa. Ces études ont trouvé de l'eau et de la matière organique. Pourtant, dans tous les cas, les auteurs étaient incertains de l'origine précise de la matière organique et des traces d'eau qu'ils ont trouvées :les deux étaient techniquement indiscernables de celles trouvées dans les roches terrestres.

Certitude extraterrestre

Notre particule était différente. Surnommée « Amazone » car sa forme ressemblait à celle de l'Amérique du Sud, notre particule contenait également de la matière organique, mais cette fois, ses signatures isotopiques le classent sans ambiguïté comme extraterrestre.

Nous avons également trouvé des preuves suggérant que la matière organique de l'Amazonie provenait de deux sources :endogène (produite in situ sur Itokawa) et exogène (produite ailleurs et livrée à la surface d'Itokawa).

C'est parce que nous avons trouvé primitif, les matières organiques non chauffées en Amazonie ainsi que les matières organiques graphitées, qui doit avoir été chauffé à 600°C. Les deux matières organiques se sont produites à seulement 10 micromètres l'une de l'autre.

Il était intéressant de découvrir qu'Itokawa avait connu des températures aussi élevées dans le passé. Cela signifiait qu'Itokawa devait appartenir à un astéroïde beaucoup plus gros d'au moins 40 kilomètres de diamètre avant d'être catastrophiquement impacté et brisé en fragments, dont certains se sont réunis pour former Itokawa.

La matière organique chauffée devait provenir de l'intérieur très chaud d'un ancien gros astéroïde, tandis que la matière non chauffée a dû s'installer plus tard sur Itokawa, des impacts de météorites carbonées, ou de la poussière de l'espace. La même chose s'est produite avec l'eau d'Itokawa :elle a été perdue dans sa période de chauffage, et il s'est réhydraté à partir d'eau exogène après que le chauffage se soit calmé.

Terre antique

Nos résultats montrent clairement qu'Itokawa, et probablement de nombreux autres astéroïdes de notre système solaire, peut faire évoluer l'eau et la matière organique de différentes manières, et dans des conditions différentes, sur des éons de temps céleste.

Munis de ces nouvelles connaissances, nous pouvons spéculer sur la propre évolution de la Terre avant le développement de la vie. Si les roches célestes peuvent se développer et même partager leur matière organique sur des milliards d'années, comme nous l'avons vu avec Itokawa, peut-être la place spéciale de la Terre dans notre cosmos, portant une vie intelligente là où d'autres planètes n'en ont pas, est le résultat d'interactions célestes similaires.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.