Illustration d'un disque protoplanétaire autour d'une jeune étoile. © Mopic, Adobe Stock

Sciences

La météorite Tagish Lake révèle de nouveaux secrets sur l'apparition de la vie

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Une récente analyse de la météorite du lac Tagish indique que les plus anciens matériaux à l'origine du Système solaire auraient pu permettre l'émergence de la vie.

Dans une nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Musée royal de l'Ontario voyage au cœur des atomes et de l'histoire du Système solaire. Grâce à la tomographie par sonde atomique, une technique de microscopie analytique tridimensionnelle de haute résolution, ils ont été en mesure d'analyser atome par atome la composition de la météorite du lac Tagish, tombée le 18 janvier 2000 en Colombie-Britannique, au Canada.

Fragment de la météorite du lac Tagish. © Michael Holly, Creative Services, University of Alberta

Soupe moléculaire

Depuis sa rencontre avec la Terre il y a 20 ans, la météorite du lac Tagish attire continuellement l'attention des scientifiques. Reliquat d'une époque primitive, elle contient ce qui pourrait être les composants du nuage de poussière à l'origine de notre Système solaire. Au cœur de sa structure, l'équipe du Dr. Lee White a fait une découverte fortuite et particulièrement encourageante : des précipités d'eau dans lesquels les framboïdes de la météorite auraient pu se former. « Nous savons que l'eau était abondante dans notre Système solaire, explique Whitemais il existe très peu de preuves tangibles de la composition ou de l'acidité de ces liquides, bien qu'ils eussent été primordiaux dans la formation et l'évolution d'acides aminés, et, à terme de la vie microbienne ». Grâce à cette nouvelle étude, les chercheurs détiennent enfin la preuve de l'existence de ces fluides riches en sodium, suggérant que les plus anciennes soupes moléculaires du Système solaire auraient pu voir naître la vie.

« Les acides aminés sont des blocs essentiels de la vie sur Terre ; pourtant, nous avons encore tant à apprendre sur leur formation dans notre Système solaire », complète Beth Kymer, coautrice. En obtenant plus de variables, telles que le pH ou la composition des éléments formant la météorite du lac Tagish, explique-t-elle, il est alors possible de se rapprocher d'une explication quant à la façon dont ces molécules ont pu évoluer et basculer de la chimie vers la vie organique, jusqu'à donner les créatures complexes qui arpentent la Terre aujourd'hui.

Framboïdes observés sur la météorite du lac Tagish. © Chi Ma

Au cœur de la matière

La tomographie par sonde atomique offre aux scientifiques un regard sans précédent sur la matière, plongeant jusque dans les plus fins détails de son architecture. « [Elle] nous donne l'opportunité de réaliser de fantastiques découvertes sur des morceaux de matériau plusieurs milliers de fois plus fins qu'un cheveu humain », s'enthousiasme White. Grâce à ces outils, les chercheurs espèrent développer de nouveaux protocoles d'analyse des matériaux rapportés par des sondes, comme dans le cas de la mission Osiris-Rex de la Nasa, ou pour un futur voyage sur la Lune ou sur Mars. « Les missions spatiales ne peuvent ramener que de minuscules échantillons, poursuit-elle, ce qui rend ces techniques d'autant plus importantes dans leur capacité à nous en apprendre plus sur le Système solaire, tout en préservant ces matériaux pour les générations futures ».

Pour en savoir plus

La météorite du lac Tagish nous éclaire sur l'apparition de la vie !

Publié par Laurent Sacco, le 5 juin 2009

Tombée sur un lac canadien gelé, cette météorite, une chondrite carbonée, voit sa célébrité grandir au point de faire de l'ombre à sa cousine, la fameuse météorite d'Allende. En plus de faire partie des plus anciennes météorites connues, elle est, d'après les chercheurs de l'université de l'Alberta, quatre fois plus riche en acide formique que toutes les météorites recensées jusque-là. Cette découverte pourrait nous renseigner sur l'apparition des premières membranes cellulaires sur Terre.

Le 18 janvier 2000 un objet dont la taille initiale devait être d'environ 5 mètres et qui devait peser 200 tonnes est entré dans l'atmosphère de la Terre au-dessus du Canada. L'événement n'est pas passé inaperçu. La météorite a été détectée par des satellites américains du Département de la Défense et une boule de feu exceptionnellement longue et brillante a été observée par plusieurs témoins. Une série de photos montre la traînée poussiéreuse laissée par l'entrée de la météorite dans l'atmosphère. La météorite elle-même a explosé en fragments avec une puissance de quelques kilotonnes (en équivalent de TNT).

Dans les jours qui suivirent, plus précisément les 25 et 26 janvier 2000, quelques fragments ont été retrouvés par un particulier, ce qui a permis aux chercheurs de réaliser l'importance de cet événement. Il s'agissait visiblement d'une météorite pierreuse faisant partie des chondrites carbonées, donc d'une cousine de la météorite d'Allende qui a été qualifiée de Pierre de Rosette de la planétologie tant fut déterminant son apport à la compréhension de la naissance du système solaire il y a 4,56 milliards d'années.

Cliquer pour agrandir. 17 des quelques centaines de fragments retrouvés par les chercheurs dans les glaces du lac Tagish. Les plus grands ont une taille de 2 cm environ. Crédit : R.K. Herd, Geological Survey of Canada, Natural Resources Canada

Plusieurs expéditions scientifiques ont été montées pour retrouver le plus de fragments possible en hiver et au printemps de cette année. Elles ont conduit à retrouver une dizaine de kilogrammes à l'ouest du Canada, essentiellement dans les glaces d'une portion du lac Tagish nommée le Taku Arm, juste au sud de la frontière de la Colombie Britannique et du Yukon.

La météorite du lac Tagish, comme on l'appelle maintenant, s'est révélée être une trouvaille spectaculaire. Selon les mots de Chris Herd, professeur au département des sciences de la Terre et de l'atmosphère de l'Université de l'Alberta, elle pourrait bien être « la roche la plus importante qui ait jamais été trouvée sur Terre ! ».

Chris Herd, qui fait partie de ceux qui l'ont analysée, vient de faire une découverte surprenante. On savait déjà qu'elle contient de l'olivine, des chondres, des inclusions riches en calcium et aluminium, de la magnétite et des composés carbonés. On savait également qu'elle ne fait pas partie des chondrites carbonées habituelles mais qu'elle constitue à elle seule une nouvelle sous-classe témoignant d'une origine plus primitive encore que les plus anciennes connues précédemment. On l'appelle désormais la classe C2 des chondrites.

Zoom sur un fragment de la météorite du lac Tagish. Les côtés du cube à gauche mesurent 1 cm. Crédit : Nasa-Planetary Science Research Discoveries

Venu d'une région lointaine de la ceinture d'astéroïdes

Remarquablement, les observations effectuées par les satellites américains ont permis de reconstituer la trajectoire probable de l'objet entré en collision avec la Terre ce 18 janvier 2000. Il proviendrait d'un des rares astéroïdes de type D dans la portion externe de la ceinture d'astéroïdes, de ceux qui n'ont jamais subi de processus de différentiation et n'ont donc jamais été modifiés par la chaleur depuis la formation du système solaire. Comme pour la météorite de Chicxulub, les mécaniciens célestes sont parvenus à trouver un corps parent potentiel, 773 Irmintraud.

Sur ce schéma montrant la ceinture d'astéroïdes (les nuages de points) et les orbites des planètes de Mercure à Jupiter, on a représenté l'orbite elliptique probable de l'objet à l'origine de la météorite du lac Tagish. Crédit : Planetary Science Research Discoveries

Chris Herd et ses collègues ont découvert que la météorite du lac Tagish contient un taux record d'acide formique, près de quatre fois plus que les autres météorites connues à ce jour. Ce composé organique nous est familier. En effet, même si les chimistes l'appellent plus précisément l'acide méthanoïque, il se trouve dans les dards et les piqûres de nombreux insectes comme les abeilles et, bien sûr, les fourmis.

Or, l'acide formique apporté en grandes quantités sur la Terre primitive par le bombardement des météorites pourrait être, selon Herd, un ingrédient important dans les processus de synthèse prébiotiques à l'origine des acides gras composant les membranes des cellules vivantes.

De manière générale, il s'agit d'un indice de plus en faveur d'un apport de larges quantités d'acides carboxyliques précurseurs des composants des premières membranes cellulaires de la vie terrestre.

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