Une équipe internationale d'astronomes a montré dans un laboratoire de l'université de Leiden (Pays-Bas) que du méthane peut se former sur des particules de poussières glacées dans l'espace. La possibilité existait depuis un certain temps, mais parce que les conditions dans l'espace étaient difficiles à simuler, il n'a pas été possible de le prouver dans des conditions spatiales pertinentes. Les chercheurs publieront leurs découvertes lundi soir dans la revue, Astronomie de la nature .

Le méthane sur Terre

Méthane, connu de nous comme composé principal du gaz naturel, est l'un des hydrocarbures les plus simples. Il se compose d'un atome de carbone avec quatre atomes d'hydrogène :CH 4 . Sur Terre, nous connaissons principalement le méthane comme un gaz inflammable qui se forme à partir de matières organiques en décomposition.

Le méthane dans l'espace

Le méthane est également disponible dans l'espace sous forme de gaz, liquide, ou de la glace. Par exemple, Neptune et Uranus contiennent, en plus de l'hydrogène et de l'hélium, principalement du méthane. la lune de Saturne, Titan, la seule lune de notre système solaire avec une atmosphère dense, ne fait pas pleuvoir de l'eau mais du méthane liquéfié. En dehors de notre système solaire dans l'espace interstellaire, la glace de méthane est l'une des dix glaces les plus abondantes à être détectées.

Poussière de grains de glace comme lieu de rencontre

L'opinion dominante sur la façon dont le méthane est créé dans l'espace est que le CH se forme en premier, puis CH 2 , CH 3 , et enfin CH 4 . En phase gazeuse, cette réaction est lente. Mais parce que le méthane se forme sur un grain de poussière glacé, le grain lui-même contribue à accélérer le processus de formation. Par exemple, les grains de poussière fournissent un lieu de rencontre pour les atomes, augmentant leur probabilité de se rencontrer dans l'immensité de l'espace. Ils peuvent également absorber l'énergie produite par les réactions chimiques qui autrement briseraient les molécules, comme le méthane.

Créer du méthane dans un « labo spatial »

Des chercheurs du Laboratoire d'astrophysique de l'Observatoire de Leyde (Université de Leyde, Pays-Bas) ont réussi pour la première fois à produire du méthane dans des conditions spatiales appropriées. Ils laissent des atomes d'hydrogène entrer en collision avec des atomes de carbone à moins 263 degrés Celsius (-442 °F, 10 K) dans un environnement sous ultravide sur une surface glacée.

Les chercheurs avaient auparavant réussi à faire de l'eau (H 2 O) et l'ammoniac (NH 3 ) d'une manière similaire. Ils l'ont fait en laissant les atomes d'oxygène et d'azote réagir avec les atomes d'hydrogène. Cependant, les réactions avec des atomes de carbone se sont avérées plus difficiles. C'est parce que le carbone est très collant, ce qui rend l'expérimentation très difficile. Danna Qasim, doctorat étudiant à l'Observatoire de Leiden et auteur principal de la publication scientifique en Astronomie de la nature , ajoute :« Il est difficile de faire une expérience avec des atomes de carbone. Le carbone aime coller, il est donc difficile de produire un faisceau contrôlé d'atomes de carbone pur. À la fois, vous devez vous assurer qu'après une expérience, toute votre installation n'est pas complètement recouverte de carbone."

Les chercheurs ont pu faire varier les conditions dans leurs expériences. Cela leur a permis d'étudier exactement comment et avec quelle efficacité le méthane peut être formé par la réaction d'atomes de carbone et d'hydrogène.

L'eau est importante

Il a été constaté que la glace de méthane se forme mieux dans un environnement riche en eau. Ceci est cohérent avec les observations astronomiques, qui montrent que la glace de méthane et la glace d'eau devraient se former simultanément dans l'espace.

Les processus que les chercheurs du laboratoire ont étudiés, imiter les conditions qui existent dans l'espace avant la formation de nouvelles étoiles et planètes. La recherche soutient que le méthane que nous trouvons sur les planètes, comme Uranus et Neptune, était probablement disponible bien avant la formation de notre système solaire.