Lacroix
Selon une nouvelle étude, les premiers éléments constitutifs de la vie sur Terre pourraient s’être formés grâce aux éruptions de notre Soleil.
Une série d’expériences chimiques montre comment les particules solaires, entrant en collision avec les gaz de l’atmosphère terrestre primitive, peuvent previous des acides aminés et des acides carboxyliques, les éléments de foundation des protéines et de la vie organique. Les résultats ont été publiés dans la revue Life.
Pour comprendre les origines de la vie, de nombreux scientifiques tentent d’expliquer remark les acides aminés, les matières premières à partir desquelles les protéines et toute la vie cellulaire, se sont formées. La proposition la moreover connue est née à la fin des années 1800 lorsque les scientifiques ont émis l’hypothèse que la vie aurait pu commencer dans un “petit étang chaud” : une soupe de produits chimiques, alimentée par la foudre, la chaleur et d’autres resources d’énergie, qui pourraient se mélanger en quantités concentrées pour forment des molécules organiques.
En 1953, Stanley Miller de l’Université de Chicago a tenté de recréer ces circumstances primordiales en laboratoire. Miller a rempli une chambre fermée de méthane, d’ammoniac, d’eau et d’hydrogène moléculaire – des gaz que l’on pense être répandus dans l’atmosphère terrestre primitive – et a allumé à plusieurs reprises une étincelle électrique pour simuler la foudre. Une semaine as well as tard, Miller et son conseiller diplômé Harold Urey ont analysé le contenu de la chambre et ont découvert que 20 acides aminés différents s’étaient formés.
“Ce fut une grande révélation”, a déclaré Vladimir Airapetian, un astrophysicien stellaire au Goddard Area Flight Heart de la NASA à Greenbelt, Maryland, et co-auteur du nouvel short article. “A partir des composants de foundation de l’atmosphère terrestre primitive, vous pouvez synthétiser ces molécules organiques complexes.”
Mais les 70 dernières années ont compliqué cette interprétation. Les scientifiques pensent maintenant que l’ammoniac (NH3) et le méthane (CH4) étaient beaucoup moins abondants au lieu de cela, l’air de la Terre était rempli de dioxyde de carbone (CO2) et d’azote moléculaire (N2), qui nécessitent moreover d’énergie pour se décomposer. Ces gaz peuvent encore produire des acides aminés, mais en quantités très réduites.
À la recherche de resources d’énergie alternatives, certains scientifiques ont souligné les ondes de choc des météores entrants. D’autres ont cité le rayonnement ultraviolet solaire. Airapatian, utilisant les données de la mission Kepler de la NASA, a mis en évidence une nouvelle idée : les particules énergétiques de notre Soleil.
Kepler a observé des étoiles lointaines à différents stades de leur cycle de vie, mais ses données fournissent des indices sur le passé de notre Soleil. En 2016, Airapetian a publié une étude suggérant que pendant les 100 premiers tens of millions d’années de la Terre, le Soleil était d’environ 30 % as well as faible. Mais les “tremendous éruptions” solaires – de puissantes éruptions que nous ne voyons qu’une fois tous les 100 ans approximativement aujourd’hui – auraient éclaté une fois tous les 3 à 10 jours. Ces super éruptions lancent des particules proches de la vitesse de la lumière qui entreraient régulièrement en collision avec notre atmosphère, déclenchant des réactions chimiques.
L’équipe de l’Université nationale de Yokohama au Japon m’a contacté”, a déclaré Airapetian.
Le Dr Kobayashi, professeur de chimie là-bas, avait passé les 30 dernières années à étudier la chimie prébiotique. Il essayait de comprendre comment les rayons cosmiques galactiques – des particules provenant de l’extérieur de notre système solaire – pouvaient avoir affecté l’atmosphère de la Terre primitive. “La plupart des enquêteurs ignorent les rayons cosmiques galactiques vehicle ils nécessitent un équipement spécialisé, comme des accélérateurs de particules”, a déclaré Kobayashi. “J’ai eu la opportunity d’avoir accès à plusieurs d’entre eux à proximité de nos installations.” Des ajustements mineurs à la configuration expérimentale de Kobayashi pourraient mettre les idées d’Airapatian à l’épreuve.
Airapetian, Kobayashi et leurs collaborateurs ont créé un mélange de gaz correspondant à l’atmosphère de la Terre primitive telle que nous la comprenons aujourd’hui. Ils ont combiné du dioxyde de carbone, de l’azote moléculaire, de l’eau et une quantité variable de méthane. (La proportion de méthane dans l’atmosphère primitive de la Terre est incertaine mais on pense qu’elle est faible.) Ils ont tiré les mélanges de gaz avec des protons (simulant des particules solaires) ou les ont enflammés avec des décharges d’étincelles (simulant la foudre), reproduisant l’expérience Miller-Urey à des fins de comparaison.
Tant que la proportion de méthane était supérieure à, 5 %, les mélanges projetés par des protons (particules solaires) produisaient des quantités détectables d’acides aminés et d’acides carboxyliques. Mais les décharges d’étincelles (foudre) nécessitaient une focus d’environ 15% de méthane avant la formation d’acides aminés.
“Et même à 15% de méthane, le taux de generation des acides aminés par la foudre est un million de fois inférieur à celui des protons”, a ajouté Airapetian. Les protons avaient également tendance à produire as well as d’acides carboxyliques (un précurseur des acides aminés) que ceux enflammés par des décharges d’étincelles.
Toutes choses étant égales par ailleurs, les particules solaires semblent être une supply d’énergie as well as efficace que la foudre. Mais tout le reste n’était probablement pas égal, a suggéré Airapetian. Miller et Urey ont supposé que la foudre était tout aussi courante à l’époque du “petit étang chaud” qu’elle l’est aujourd’hui. Mais les éclairs, qui proviennent des nuages orageux formés par la montée de l’air chaud, auraient été furthermore rares sous un Soleil moreover faible de 30 %.
“Par temps froid, vous n’avez jamais d’éclairs, et la Terre primitive était sous un soleil assez faible”, a déclaré Airapetian. “Cela ne veut pas dire qu’il n’a pas pu provenir de la foudre, mais la foudre semble moins probable maintenant, et les particules solaires semblent as well as probables.”
Ces expériences suggèrent que notre jeune Soleil actif aurait pu catalyser les précurseurs de la vie in addition facilement, et peut-être in addition tôt, qu’on ne le pensait auparavant.
