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Des ingrédients prébiotiques pour la vie trouvés autour d’une jeune star

Paul M. Sutter est astrophysicien à SUNY Stony Brook et le Flatiron Institute, hôte de Demandez à un Spaceman et Radio spatiale, et auteur de Comment mourir dans l’espace. Il a contribué cet article à 45secondes.fr Voix d’experts: opinions et idées.

Où sont les ingrédients pour la vie sur Terre viens de? Une équipe d’astronomes a trouvé un nouveau lien crucial: l’observation de molécules «prébiotiques» essentielles autour d’une étoile encore en formation.

Un jour, ces molécules peuvent finir sur une planète et devenir le nécessaire éléments pour la vie.

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Intensifier

L’un des nombreux facteurs qui distinguent la vie de la non-vie est la capacité de la vie à utiliser une variété d’outils moléculaires pour stocker, transporter et libérer de l’énergie. Les cellules de votre corps sont une véritable civilisation chimique en miniature, avec ADN et l’ARN qui appelle les coups, les protéines qui travaillent dans les deux sens pour faire le grognement et les réseaux de lipides pour que tout reste intact.

Toutes ces molécules complexes reposent sur quelques précurseurs, appelés prébiotiques. Nous ne savons pas exactement à quel point la vie complexe est apparue sur Terre (ou pourrait émerger ailleurs l’univers), mais il semble évident que si vous souhaitez passer de non vivant à définitivement vivant, vous devez passer par quelques étapes de complexité impliquant ces molécules précurseurs.

Par exemple, l’isocyanate de méthyle (CH3NCO) et le glycolonitrile (HOCH2CN) sont des isomères l’un de l’autre – ils ont les mêmes éléments fondamentaux, mais ces éléments sont disposés différemment dans l’espace. Ils sont tous deux individuellement extrêmement dangereux pour la santé humaine. L’isocyanate de méthyle est caustique et irritant, et le glycolonitrile se décompose rapidement en formaldéhyde et en cyanure d’hydrogène.

Bien que ces deux molécules ne soient pas si amicales en elles-mêmes, elles jouent un rôle clé dans les étapes menant à la vie. Ils sont impliqués dans la formation de structures peptidiques (les peptides finissant par se coller pour former des protéines) et l’adénine, qui est l’une des quatre bases du code génétique de notre ADN.

Regarde la lumière

Pourquoi est-ce que je parle autant d’isocyanate de méthyle et de glycolonitrile? Parce que les astronomes viennent de trouver des preuves de la présence de ces deux molécules prébiotiques dans l’espace lointain, selon une recherche article récemment paru dans le journal de pré-impression arXiv, qui a été accepté pour publication dans la revue Astronomy and Astrophysics.

Les astronomes ont trouvé ces pré-créatures dans Serpens SMM1-a et IRAS 16293B, les désignations astronomiques de deux protostars.

Protoétoiles ne sont, comme son nom l’indique, pas encore tout à fait des stars. Ils se forment encore, s’effondrent à cause des nuages ​​de gaz et de poussière, mais n’ont pas atteint les densités et les températures nécessaires pour déclencher la fusion nucléaire. L’observation des protoétoiles est essentielle pour comprendre comment la vie évolue dans l’univers, car c’est de cette proto-soupe que les planètes finissent par émerger et, dans une large mesure, elles naissent avec ce qu’elles obtiennent du système proto-étoilé précoce.

Donc, si nous voulons rechercher les origines de la vie, nous devons regarder à l’intérieur des utérus stellaires comme ces deux-là.

Pour identifier les molécules, les astronomes ont utilisé une technique appelée spectroscopie. Les protoétoiles ne sont à ce stade que des amas de poussière plus dense que la moyenne. Ils ne sont pas incroyablement chauds et lumineux, ce qui rend leur observation difficile, à moins que vous n’ayez le radiotélescope le plus puissant du monde à votre dos.

Ce que les astronomes ont fait.

En utilisant le Atacama Large Millimeter / Sub-millimeter Array (ALMA) au Chili, les astronomes ont étudié attentivement la lumière provenant des protoétoiles. Enfoui dans cette lumière se trouvait la subtile allusion de toutes sortes d’éléments et de molécules, chacun dégageant sa propre empreinte digitale de longueurs d’onde. En faisant correspondre les empreintes digitales aux émissions connues de divers éléments, les astronomes ont pu trouver les prébiotiques.

Donc, fantastique: plus d’ingrédients pour la vie ont été trouvés dans un système jeune et encore en formation. Cela signifie que si ces systèmes développent des planètes, et que ces planètes ont les bonnes conditions, alors la vie a au moins deux des outils essentiels dont elle a besoin.

Alors, comment les prébiotiques sont-ils arrivés là?

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Dans le mélange

L’isocyanate de méthyle et le glycolonitrile ne flottent pas simplement dans l’univers au hasard, dans l’espoir d’avoir une chance de faire partie d’un système stellaire. Les enquêtes sur les nuages ​​de gaz interstellaires n’ont pas trouvé ces molécules prébiotiques, ce qui signifie que les systèmes protoétoiles ont dû d’une manière ou d’une autre cuire ces molécules par eux-mêmes.

Les astronomes pensent que, dans le cas du SMM1-a, il a connu une période de calme relatif dans un passé récent, lorsque de la poussière glacée pouvait encercler l’étoile qui allait devenir bientôt sans fondre – mais aussi sans se bloquer. Cela a permis à des réactions chimiques de se produire, car divers éléments se sont échangés des places dans des combinaisons moléculaires intéressantes.

Nous ne savons pas encore si les processus qui ont conduit à la formation de ces prébiotiques autour des protoétoiles sont communs dans toute la galaxie ou propres à ces systèmes. D’autres études aideront à cerner cette réponse, qui n’est qu’une des nombreuses réponses nécessaires pour comprendre à quel point la vie est commune dans l’univers.

Lire la suite: « L’inventaire moléculaire prébiotique des Serpens SMM1 I. Une enquête sur les isomères CH3NCO et HOCH2CN« 

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