De minuscules particules de météorites avec des portions d'azote et d'hydrogène. Cliquez pour agrandir
Lorsque le système solaire s'est formé pour la première fois il y a des milliards d'années, les molécules organiques - les éléments constitutifs de la vie - ont été transformées en mélange qui a continué à créer les planètes. Des scientifiques de la Carnegie Institution ont mis au point une technique pour trouver ces minuscules particules organiques cachées à l'intérieur des météorites. Ces météorites ont survécu depuis la formation du système solaire, ce qui permet aux scientifiques de suivre la distribution de la matière organique et les processus qu'ils ont traversés pendant la formation des planètes.
Comme un vaisseau spatial interplanétaire transportant des passagers, les météorites sont soupçonnées depuis longtemps de transporter des ingrédients de la vie relativement jeunes sur notre planète. En utilisant de nouvelles techniques, les scientifiques du département de magnétisme terrestre de la Carnegie Institution ont découvert que les météorites peuvent transporter d'autres passagers beaucoup plus âgés ainsi que des particules organiques bien primitives qui sont apparues il y a des milliards d'années, soit dans l'espace interstellaire, soit à l'extérieur du soleil. système car il commençait à fusionner à partir du gaz et de la poussière. L'étude montre que les corps parents des météorites - les gros objets de la ceinture d'astéroïdes - contiennent une matière organique primitive similaire à celle trouvée dans les particules de poussière interplanétaires qui pourraient provenir des comètes. La découverte fournit des indices sur la façon dont la matière organique a été distribuée et traitée dans le système solaire au cours de cette ère révolue. L'ouvrage est publié dans le numéro du 5 mai 2006 de Science.
«Les atomes de différents éléments se présentent sous différentes formes, ou isotopes, et les proportions relatives de ceux-ci dépendent des conditions environnementales dans lesquelles leurs supports se sont formés, comme la chaleur rencontrée, les réactions chimiques avec d'autres éléments, etc.», a expliqué l'auteur principal Henner Busemann. «Dans cette étude, nous avons examiné les quantités relatives de différents isotopes d'hydrogène (H) et d'azote (N) associés à de minuscules particules de matière organique insoluble pour déterminer les processus qui ont produit le type de météorites le plus vierge connu. La matière insoluble est très difficile à décomposer chimiquement et survit même aux traitements acides très durs. »
Les chercheurs ont utilisé une technique d'imagerie microscopique pour analyser la composition isotopique de la matière organique insoluble de six météorites de chondrite carbonées, le plus ancien type connu. La proportion relative d'isotopes d'azote et d'hydrogène associée à la matière organique insoluble agit comme des «empreintes digitales» et peut révéler comment et quand le carbone s'est formé. L'isotope de l'azote que l'on trouve le plus souvent dans la nature est le 14N; son frère plus lourd est 15N. Des quantités différentes de 15N, en plus d'une forme plus lourde d'hydrogène appelée deutérium, (D), permettent aux chercheurs de savoir si une particule est relativement inchangée depuis la formation du système solaire.
"Les signes révélateurs sont beaucoup de deutérium et 15N liés chimiquement au carbone", a commenté le co-auteur Larry Nittler. «Nous savons depuis un certain temps, par exemple, que les particules de poussière interplanétaires (PDI), collectées à partir d'avions volant à haute altitude dans la haute atmosphère, contiennent d'énormes excès de ces isotopes, indiquant probablement des vestiges de matière organique qui se sont formés dans le milieu interstellaire. Les personnes déplacées ont d'autres caractéristiques indiquant qu'elles proviennent de corps - peut-être des comètes - qui ont subi un traitement moins sévère que les astéroïdes dont sont originaires les météorites. »
Les scientifiques ont découvert que certains échantillons de météorites, lorsqu'ils sont examinés aux mêmes échelles minuscules que les particules de poussière interplanétaires, ont en fait des abondances similaires ou même plus élevées de 15N et D que celles rapportées pour les PDI. "Il est étonnant que les molécules organiques vierges associées à ces isotopes aient pu survivre aux conditions difficiles et tumultueuses présentes dans le système solaire intérieur lorsque les météorites qui les contiennent se sont réunies", a expliqué le co-auteur Conel Alexander. "Cela signifie que les corps parents - les comètes et les astéroïdes - de ces types apparemment différents de matériel extraterrestre sont plus similaires que l'on ne le pensait auparavant."
«Avant, nous ne pouvions explorer que de minuscules échantillons de PDI. Notre découverte nous permet désormais d'extraire de grandes quantités de ce matériau à partir de météorites, qui sont volumineuses et contiennent plusieurs pour cent de carbone, au lieu de PDI, qui sont de l'ordre d'un million de millions de fois moins massives. Cette avancée a ouvert une toute nouvelle fenêtre sur l'étude de cette période insaisissable », a conclu M. Busemann.
Source d'origine: établissement Carnegie
