Les scientifiques ont découvert les ingrédients de base de la vie dans les astéroïdes et météoritessur Marset autour de jeunes stars. Toutes ces découvertes ont été réalisées au cours des dernières années et les missions à venir visent à rechercher ces éléments constitutifs de la vie.
Mais combien d’éléments constitutifs de la vie avons-nous trouvé jusqu’à présent dans l’espace ?
Tout d’abord, il est important de définir ce que nous entendons par éléments constitutifs de la vie. Les scientifiques recherchent des molécules qui ressemblent à celles trouvées dans la vie sur Terre, notamment des protéines ; ARN; et les lipides, les molécules grasses qui composent les membranes cellulaires.
Nous en avons trouvé beaucoup lors de missions de retour d’échantillons. L’astéroïde Bennu, ramené sur Terre en 2023, contenait les cinq bases nucléiques de l’ADN et de l’ARNainsi que 14 des 20 acides aminés utilisés par les organismes vivants. Son astéroïde frère Ryugu a également produit les cinq bases nucléiques, y compris l’uracile.que l’on trouve dans l’ARN.
D’autres techniques, comme la radioastronomie, recherchent ces éléments constitutifs dans des régions lointaines de l’espace.
Les astronomes classent les molécules qu’ils trouvent par complexité, en commençant par un large groupe appelé « molécules organiques complexes » (COM). Ce sont des molécules contenant du carbone avec six ou plus atomes. Sur les 350 molécules de toutes sortes découvertes jusqu’à présent dans l’espace, « environ 180 d’entre elles sont qualifiées de COM », Sergio Ioppoloastrochimiste et professeur agrégé au département de physique et d’astronomie de l’université d’Aarhus au Danemark, a déclaré à Live Science. « Ce seuil est une convention opérationnelle plutôt qu’une définition fondamentale de la complexité. »
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Tous les COM ne sont pas des éléments constitutifs de la vie, mais certains d’entre eux le sont. Un sous-groupe au sein des COM est une molécule « prébiotique » qui, selon les scientifiques, pourrait avoir joué un rôle dans l’origine de la vie. Une molécule prébiotique « n’a pas de règle structurelle », a déclaré Ioppolo – différents scientifiques la définissent légèrement différemment.
Ioppolo a défini un candidat prébiotique comme une molécule dont les scientifiques ont confiance en la détection, qui pourrait vraisemblablement se former et survivre sans que la vie n’existe déjà, et qui a un rôle documenté en tant qu’élément de base, précurseur ou intermédiaire dans une voie proposée vers la vie.
En utilisant cette définition, Ioppolo estime « environ 30 candidats prébiotiques détectés, bien que le nombre exact dépend de l’endroit où la ligne est tracée ».
Certains des terrains de chasse les plus riches pour ces molécules se trouvent nuages moléculaires — des régions interstellaires de gaz et de poussières suffisamment denses pour que des molécules se forment. Grâce à la radioastronomie, Izaskun Jiménez-Serraastrochimiste et chercheuse au Centre d’astrobiologie en Espagne, et son équipe ont détecté plus d’une douzaine de molécules prébiotiques dans les nuages moléculaires au centre de la Voie Lactée, notamment le sucre à quatre carbones érythrulose — le premier vrai sucre trouvé dans l’espace.
Toutes les molécules, grandes et petites
Cependant, il existe une limite à la taille et à la complexité des molécules que les études astronomiques peuvent détecter. Pour identifier chaque molécule, les scientifiques analysent la lumière des nuages moléculaires, ce qui peut révéler quelles parties de la molécule spectre électromagnétique ont été absorbées. Ces « lignes spectrales » agissent comme une empreinte digitale pour chaque molécule.
« Et puis nous disons : ‘OK, cette ligne devrait être cette molécule' », a déclaré Ioppolo. « Quand vous parlez de molécules simples, c’est facile. Lorsque vous parlez d’espèces plus grandes (molécules), elles ont des bandes d’absorption qui se chevauchent. Il est donc fondamentalement impossible de distinguer une espèce d’une autre car elles auront toutes le même spectre. »
Cette limite signifie que même avec le grand nombre de molécules prébiotiques que nous avons déjà trouvées dans l’espace, il y en a probablement beaucoup plus. Mais si les éléments constitutifs de la vie continuent d’apparaître partout où nous regardons, cela rend-il moins impressionnant lorsque nous les trouvons ? dans des endroits comme Mars?
Ioppolo a dit non. « Nous n’avons toujours pas de réponses à des questions telles que : le matériel dont nous avons hérité lors de ces premières étapes est-il préservé lors de la formation des étoiles et des planètes ? Tout au long de ce processus, beaucoup de choses se produisent », a-t-il déclaré. Par exemple, les températures élevées, rayons cosmiquesles rayons X et la lumière ultraviolette ont tous le potentiel de détruire des molécules complexes. « Alors, quand vous saurez que nous avons trouvé des acides aminés à la surface de Mars, je serai toujours impressionné », a déclaré Ioppolo.
Quelles molécules recherchons-nous encore ?
Il y a aussi une question plus vaste : l’abondance de ces ingrédients dans l’espace signifie-t-elle que la vie elle-même est courante dans l’univers ?
« Ce sont de très petites molécules », a déclaré Jiménez-Serra. « Je ne veux pas que les gens disent que j’ai dit que la vie avait été détectée. »
Cependant, elle est enthousiasmée par la possibilité que des molécules encore plus complexes puissent se former dans l’environnement éprouvant de l’espace. « Dans les conditions très extrêmes de l’espace interstellaire, avec des températures très basses, proches du zéro absolu, et des pressions très basses, fondamentalement pressions de videvous pouvez trouver ces ingrédients clés pour la vie », a-t-elle déclaré.
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« Cela nous encourage à continuer à rechercher davantage de ces molécules, par exemple pour des sucres plus gros, comme le ribose, (qui) fait partie de l’ARN », a-t-elle déclaré. « Si nous pouvons trouver du ribose, cela signifiera que tous ces ingrédients clés de la vie pourront se former avant même la naissance des étoiles et des planètes. »
Pendant que les radioastronomes étudient le ciel à la recherche de ces ingrédients de base, les prochaines missions de retour d’échantillons pourraient potentiellement découvrir des molécules plus grosses et plus complexes – peut-être même l’ARN lui-même. Près de 10 missions ont été lancées ou prévoient de se lancer afin d’atterrir sur des corps rocheux dans l’espace et de récolter des échantillons. du Japon Hayabusa2lancé en 2014 et qui a déjà collecté des échantillons de l’astéroïde Ryugu, est désormais en route vers deux autres astéroïdes. Et celui de la Chine Mission Tianwen-2 lancé en 2025 pour collecter des échantillons de l’astéroïde géocroiseur Kamoʻoalewa.
« Le fait que (les molécules prébiotiques) soient partout dans les régions de formation d’étoiles signifie qu’il y a de très fortes chances que si les conditions sont réunies, vous puissiez potentiellement démarrer le processus de formation de la vie ailleurs », a déclaré Ioppolo. « Nous savons que tous les ingrédients sont là, mais jusqu’à présent, nous savons seulement que nous sommes ici. Nous ne savons pas si cela a fonctionné pour quelqu’un d’autre aussi. »
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