Une équipe de chercheurs dirigée par l'Université de Berne a pour la première fois identifié une richesse inattendue de molécules organiques complexes au niveau d'une comète. Ceci a été réalisé grâce à l'analyse des données recueillies lors de la mission Rosetta de l'ESA sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, également connue sous le nom de Chury. Livrées à la Terre primitive par l'impact de comètes, ces matières organiques ont peut-être contribué à relancer la vie à base de carbone telle que nous la connaissons.

Les comètes sont des fossiles des temps anciens et des profondeurs de notre système solaire, et ce sont des reliques de la formation du soleil, des planètes et des lunes. Une équipe dirigée par la chimiste Nora Hänni de l'Institut de physique de l'Université de Berne, Département de recherche spatiale et des sciences planétaires, a maintenant réussi pour la première fois à identifier toute une série de molécules organiques complexes sur une comète alors qu'elles rapportent dans une étude publiée fin juin dans la revue Nature Communications .

Analyse plus précise grâce au spectromètre de masse bernois

Au milieu des années 1980, une flotte de vaisseaux spatiaux a été envoyée par les grandes agences spatiales pour survoler la comète de Halley. À bord se trouvaient plusieurs spectromètres de masse qui mesuraient la composition chimique à la fois du coma de la comète - la fine atmosphère due à la sublimation des glaces cométaires proches du soleil - et aussi celle des particules de poussière impactantes. Cependant, les données recueillies par ces instruments n'avaient pas la résolution nécessaire pour permettre une interprétation sans ambiguïté.

Maintenant, plus de 30 ans plus tard, le spectromètre de masse à haute résolution ROSINA, un instrument dirigé par Berne à bord du vaisseau spatial Rosetta de l'ESA, a collecté des données sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, également connue sous le nom de Chury, entre 2014 et 2016. Ces données permettent désormais les chercheurs pour faire la lumière pour la première fois sur le budget organique complexe de Chury.

Le secret était caché dans la poussière

Lorsque Chury a atteint son périhélie, le point le plus proche du soleil, elle est devenue très active. La sublimation des glaces cométaires a créé un écoulement qui a entraîné des particules de poussière. Les particules expulsées ont été chauffées par irradiation solaire à des températures supérieures à celles généralement rencontrées à la surface cométaire. Cela permet aux molécules plus grosses et plus lourdes de se désorber, les rendant disponibles pour le spectromètre de masse haute résolution ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer).

L'astrophysicien Prof. em. Le Dr Kathrin Altwegg, chercheuse principale de l'instrument ROSINA et co-auteur de la nouvelle étude, déclare :« En raison des conditions extrêmement poussiéreuses, le vaisseau spatial a dû se retirer à une distance de sécurité d'un peu plus de 200 km au-dessus de la surface cométaire. afin que les instruments puissent fonctionner dans des conditions stables." Ainsi, il a été possible de détecter des espèces composées de plus d'une poignée d'atomes qui étaient auparavant restés cachés dans la poussière cométaire.

L'interprétation de données aussi complexes est difficile. Cependant, l'équipe de chercheurs bernois a réussi à identifier un certain nombre de molécules organiques complexes, qui n'avaient jamais été trouvées dans une comète auparavant. « Nous avons trouvé par exemple du naphtalène, qui est responsable de l'odeur caractéristique des boules de naphtaline. Et nous avons également trouvé de l'acide benzoïque, un composant naturel de l'encens. . Ces substances organiques lourdes rendraient apparemment le parfum de Chury encore plus complexe, mais aussi plus attrayant", déclare Hänni.

Outre les molécules odorantes, de nombreuses espèces à fonctionnalité dite prébiotique ont également été identifiées dans le bilan organique de Chury (par exemple, le formamide). De tels composés sont des intermédiaires importants dans la synthèse de biomolécules (par exemple, des sucres ou des acides aminés). "Il semble donc probable que l'impact des comètes, en tant que fournisseurs essentiels de matière organique, ait également contribué à l'émergence d'une vie basée sur le carbone sur Terre", explique Hänni.

Composants organiques similaires dans Saturne et les météorites

En plus de l'identification de molécules individuelles, les chercheurs ont également effectué une caractérisation détaillée de l'ensemble complet des molécules organiques complexes de la comète Chury, permettant de le replacer dans le contexte plus large du système solaire. Des paramètres tels que la formule de somme moyenne de ce matériau organique ou la géométrie de liaison moyenne des atomes de carbone qu'il contient sont importants pour une large communauté scientifique, allant des astronomes aux scientifiques du système solaire.

"Il s'est avéré qu'en moyenne, le bilan organique complexe de Chury est identique à la partie soluble de la matière organique météoritique", explique Hänni. "De plus, mis à part la quantité relative d'atomes d'hydrogène, le bilan moléculaire de Chury ressemble également fortement à la matière organique qui pleut sur Saturne depuis son anneau le plus interne, comme l'a détecté le spectromètre de masse INMS à bord du vaisseau spatial Cassini de la NASA."

"Nous ne trouvons pas seulement des similitudes dans les réservoirs organiques du système solaire, mais de nombreuses molécules organiques de Chury sont également présentes dans les nuages ​​moléculaires, berceaux de nouvelles étoiles", explique le professeur Susanne Wampfler, astrophysicienne au Center for Space. and Habitability (CSH) à l'Université de Berne et co-auteur de la publication. "Nos découvertes sont cohérentes avec et soutiennent le scénario d'une origine présolaire partagée des différents réservoirs de matières organiques du système solaire, confirmant que les comètes transportent en effet des matériaux bien avant l'émergence de notre système solaire." + Explorer plus loin

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