Du phosphore, un élément essentiel à la vie, a été détecté sur une comète

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| ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rivilla et al/ESO/L. Calçada

Pendant deux ans, entre septembre 2014 et septembre 2016, la mission Rosetta de l’ESA a étudié en détail la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko afin d’en apprendre plus sur la dynamique des comètes, leur structure, le mécanisme de formation et leur composition. La sonde a ainsi pu récupérer des échantillons de la comète afin qu’ils soient analysés sur Terre. Les résultats de ces analyses ont révélé la présence de phosphore dans la chevelure de la comète. La présence de phosphore — un des éléments du groupe CHNOPS nécessaires à la vie — est un résultat important, car elle conforte l’hypothèse selon laquelle les comètes auraient contribué à livrer les composés nécessaires à l’apparition de la vie sur la Terre primitive.

Des chercheurs ont détecté du phosphore sur une comète, complétant ainsi la liste des éléments essentiels à la vie trouvés dans des sources cométaires. La découverte a été faite il y a quelques années à partir des données de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko recueillies par la sonde Rosetta, renforçant l’idée que les ingrédients de la vie ont été apportés sur Terre par des comètes.

Les particules de poussière ont été collectées avec l’analyseur de masse d’ions secondaires COmetary (COSIMA). L’instrument était à bord du vaisseau spatial Rosetta de l’Agence spatiale européenne, qui a suivi la comète à quelques kilomètres de distance entre septembre 2014 et septembre 2016. L’instrument COSIMA a collecté les particules de poussière directement à proximité de la comète. Trois plaques cibles de 1 cm² ont été photographiées à distance. Les particules ont été sélectionnées à partir de ces images et finalement mesurées avec un spectromètre de masse. Toutes les étapes étaient contrôlées depuis la Terre.

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Éléments CHNOPS : ils se retrouvent tous dans les comètes

Dans ces particules solides, l’équipe a détecté des minéraux contenant des ions phosphore. Cette première découverte marque le dernier des éléments CHNOPS (un acronyme mnémotechnique désignant les six éléments chimiques principaux qui constituent les êtres vivants) trouvés dans une comète, donnant du poids à l’hypothèse selon laquelle ces objets glacés ont été la source des ingrédients de la vie sur Terre, il y a des milliards d’années. Les comètes ont également été proposées comme source d’autres composés vitaux, tels que les acides aminés et l’eau « océanique ».

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Spectre des différents éléments, dont le phosphore (P), retrouvés dans deux particules solides (haut et bas) recueillies sur la comète 67P. Crédits : Esko Gardner et al. 2020

Six éléments chimiques constituent presque toutes les molécules biologiques sur Terre : le carbone, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène, le phosphore et le soufre (CHNOPS). Comment ces éléments se sont-ils retrouvés en quantités si abondantes sur Terre a longtemps été un mystère, mais l’une des principales hypothèses est qu’ils ont été apportés il y a longtemps par des comètes, des astéroïdes et des impacts avec des proto-planètes.

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Les quatre premiers sont assez simples — ce sont les principaux ingrédients des astéroïdes carbonés, le type de roche spatiale le plus répandu dans notre voisinage cosmique. Du soufre a été détecté lors d’une analyse chimique du coma (chevelure) gazeux de la comète 67P, ce qui, selon l’ESA, lui donnerait une odeur piquante d’œuf pourri. Les autres éléments ont également été retrouvés dans plusieurs corps cométaires.

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Vers une future mission d’échantillonnage cométaire complet ?

Des études antérieures ont suggéré que le phosphore, crucial pour fabriquer le composé que nos cellules utilisent pour stocker et transférer de l’énergie, est relativement rare dans l’Univers. « Il est important de noter que les composés doivent être réactifs et solubles, quelle que soit la manière dont ils sont délivrés. La solubilité cométaire du phosphore de 67P/C-G n’est pas claire, mais nous pouvons conclure que le phosphore ne provient pas de l’apatite, une source minérale courante de phosphore dans les météorites », écrivent les chercheurs.

L’équipe a également détecté du fluor dans la poussière cométaire, sous forme d’ions secondaires CF+. Le rôle exact qu’il joue dans l’environnement de la comète reste inconnu, mais les chercheurs disent qu’il s’agit néanmoins d’une découverte très intrigante. La présence de tous les éléments CHNOPS constitue une forte motivation pour une future mission de retour d’échantillons cométaires. Cela pourrait confirmer la présence de tous les composés et de leur éventuelle source minérale, ainsi que la solubilité possible de la matière. Cela permettrait aussi une analyse complète des quantités relatives de ces éléments CHNOPS.

Sources : arXiv

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