La mission japonaise Hayabusa2 de la JAXA a rapporté des échantillons de l’astéroïde primitif carboné Ryugu en décembre 2020. Récemment, une équipe de la NASA et internationale a procédé à une analyse initiale d’un échantillon de surface, révélant ainsi que l’astéroïde Ryugu possède un riche éventail de molécules organiques. La découverte renforce l’idée selon laquelle des éléments vitaux pour la vie comme les acides aminés, auraient pu être livrés depuis l’espace, ouvrant une porte vers une compréhension plus approfondie de nos origines.
Le vaisseau spatial Hayabusa 2 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) a collecté des échantillons de l’astéroïde Ryugu, situé à environ 347 millions de kilomètres de la Terre, en février 2019. Les échantillons ont ensuite été renvoyés sur Terre en décembre 2020 et extraits au Japon en 2021.
Ryugu est un astéroïde sombre et primitif contenant des minéraux hydratés similaires aux météorites carbonées les plus hydratées. Ces dernières sont connues pour contenir une variété de molécules organiques solubles (SOM), y compris des molécules prébiotiques (précurseurs à la vie) telles que les acides aminés. En effet, les météorites pourraient avoir livré des acides aminés et d’autres molécules organiques prébiotiques à la Terre primitive et à d’autres planètes rocheuses.
Contrairement à ces dernières, les échantillons de Ryugu ont été collectés et livrés dans des conditions contrôlées, réduisant la contamination terrestre et les effets de l’entrée atmosphérique. C’est pourquoi l’intérêt pour ces échantillons est si grand, car ils pourraient renfermer une clé de compréhension de l’origine de la vie sur Terre.
Récemment, une équipe internationale de chercheurs dirigée par la NASA a effectué une première analyse approfondie des éléments de surface de la roche. Les résultats, publiés dans la revue Science, indiquent que Ryugu possède un riche éventail de molécules organiques, véritables « briques de base » de la vie.
Les molécules organiques, précurseurs de vie
Il est important de souligner que les molécules organiques sont les éléments constitutifs de toutes les formes connues de vie terrestre. Elles consistent en une grande variété de composés contenant du carbone combiné avec de l’hydrogène, de l’oxygène, de l’azote, du soufre et d’autres atomes.
Le vaisseau spatial Hayabusa 2 a récupéré les échantillons le 22 février 2019 et les a livrés sur Terre le 6 décembre 2020, comme indiqué précédemment. Ces échantillons ont été extraits au Japon en juillet 2021 et ont été analysés à Goddard à l’automne 2021. Une petite quantité d’échantillon (30 milligrammes) a été attribuée à l’équipe internationale d’analyse des composés organiques solubles.
L’échantillon a été extrait via de nombreux solvants, puis analysé dans des laboratoires au Japon, à Goddard et en Europe, en utilisant notamment la spectrométrie de masse couplée à la chromatographie liquide ou gazeuse.
Ces analyses ont permis de détecter des centaines de milliers de signaux ioniques, attribués à environ 20 000 compositions élémentaires contenant du carbone, de l’hydrogène, de l’azote, de l’oxygène et/ou du soufre. Parmi ces compositions, quinze acides aminés ont été identifiés, dont la glycine, l’alanine et l’acide α-aminobutyrique. Leur présence dans des proportions compatibles avec une origine abiotique (en dehors de la présence de vie) a été confirmée.
Rappelons que les acides aminés sont indispensables pour fabriquer les protéines, qui sont essentielles à la vie. En effet, ils sont des constituants primordiaux de tout organisme vivant, impliqués dans de très nombreuses fonctions telles que la communication entre les cellules, la digestion, l’immunité, la respiration, la reproduction, la locomotion, etc.
De plus, des amines aliphatiques (telles que la méthylamine) et des acides carboxyliques (tels que l’acide acétique) ont également été détectés, probablement présents sur Ryugu sous forme de sels organiques. La présence d’hydrocarbures aromatiques, y compris les alkylbenzènes, le fluoranthène et le pyrène, implique que les composants de Ryugu sont issus de processus physiques et chimiques qui se sont produits dans le milieu interstellaire.
D’ailleurs, une seconde étude, également publiée dans Science, démontre que les matériaux organiques de Ryugu peuvent même être antérieurs à la formation du système solaire lui-même. Ils se sont plutôt formés dans un nuage primordial de poussière interstellaire qui a finalement fusionné dans le corps parent de Ryugu. En d’autres termes, de nombreux ingrédients de la vie peuvent être intégrés dans le système solaire dès le début.
La dispersion des éléments de vie à travers l’Univers
Par ailleurs, les résultats de la présente étude permettent aux scientifiques de conclure sans équivoque que ces molécules organiques peuvent survivre à la surface d’un astéroïde, et pas seulement dans le plus profond du corps de l’astéroïde.
Hiroshi Naraoka, de l’Université de Kyushu à Fukuoka au Japon et auteur principal d’une étude sur l’astéroïde Ryugu, explique dans un communiqué : « La présence de molécules prébiotiques à la surface de l’astéroïde, malgré son environnement difficile causé par le chauffage solaire, l’irradiation ultraviolette et les rayons cosmiques dans des conditions de vide poussé, suggère que les grains de surface supérieurs de Ryugu ont le potentiel de protéger les molécules organiques ».
Par conséquent, les molécules présentes sur ce type d’astéroïdes pourraient potentiellement être transportées à travers tout le système solaire, « se dispersant sous forme de particules de poussière interplanétaires après avoir été éjectées de la couche supérieure de l’astéroïde par des impacts ou d’autres causes », précise Naraoka.
Des résultats prometteurs nécessitant d’être confirmés
Cette dernière information est cruciale pour les prochaines missions d’échantillonnage et pour le retour en 2023 des éléments pris sur l’astéroïde Bennu. Jason Dworkin du Goddard Space Flight Center de la NASA et co-auteur de l’article souligne : « Nous ferons une comparaison directe des échantillons de Ryugu et de l’échantillon de l’astéroïde Bennu lorsque la mission OSIRIS-REx de la NASA le ramènera sur Terre en 2023 ».
Néanmoins, jusqu’à présent, l’échantillon de Ryugu ne contient pas de sucres ni de composants d’ADN et d’ARN tels que ceux qui ont été découverts dans d’autres astéroïdes riches en carbone. L’équipe soupçonne que ces composés pourraient être présents sur Ryugu, mais ils sont en dessous des limites de détection, compte tenu de la petite masse d’échantillons examinés pour cette recherche.
Jason Dworkin conclut : « OSIRIS-REx devrait ramener beaucoup plus de masse d’échantillons de Bennu et fournira une autre opportunité importante de rechercher des traces de composants organiques de la vie dans un astéroïde riche en carbone »
