De la matière organique extraterrestre trouvée dans des sédiments marins vieux de 3,3 milliards d’années.

09 juillet 2019 par equipe-pcmth [TheChamp-Sharing]
De la matière organique d’origine extraterrestre a été découverte dans des sédiments marins vieux de 3,3 milliards d’années. Elle a été repérée et analysée par RPE par des chercheurs de Chimie ParisTech, d'Orléans et des universités de Tours et de Lille. Ce résultat offre un premier modèle pour distinguer ces molécules venues d’ailleurs de celles produites sur Terre par les bactéries, premiers êtres vivants apparus sur Terre.

Une importante fraction des molécules organiques qui ont permis l’émergence de la vie sur Terre proviendrait de sources extraterrestres, comme les météorites carbonées, les micrométéorites et les poussières interplanétaires. Malheureusement, les mouvements géologiques du premier milliard d’années de la Terre ont fondu et recyclé la quasi-totalité des roches d’il y a 4,5 à 3,5 milliards d’années, effaçant ainsi les traces d’un tel apport organique extraterrestre à cette époque reculée. Si l’on en trouve actuellement dans des météorites récupérées en surface, cette signature organique venue d’ailleurs n’avait tout simplement jamais été retrouvée dans des sédiments anciens.

Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie de Paris (IRCP, CNRS/Chimie ParisTech), du Centre de biophysique moléculaire d’Orléans (CBM, CNRS), du laboratoire GéoHydrostèmes continentaux (GéHCO, Université de Tours) et du Laboratoire de spectrochimie infrarouge et Raman (LASIR, CNRS/Université de Lille) ont enfin découvert une première trace de cet apport organique extraterrestre. Elle a été retrouvée dans une fine couche ressemblant à du charbon, datée de 3,33 milliards d’années et épaisse de seulement deux millimètres, située dans la formation sudafricaine des Cherts de Josefsdal. Les chercheurs ont constaté que la matière carbonée de ce dépôt n’avait pas la même signature RPE que celle contenue dans d’autres sédiments proches. En s’appuyant sur la cartographie chimique élémentaire à l’accélérateur de particules du Louvre (AGLAE, C2RMF) les investigations ont également montré la présence dans cette couche de nanoparticules de spinelles, dont la composition chimique correspond à des matériaux chauffés à haute température dans un milieu très pauvre en oxygène : l’entrée de poussières météoritiques dans l’atmosphère d’il y a trois milliards d’années. Outre le caractère exceptionnel de cette découverte, ces travaux fournissent de précieux indices pour distinguer la matière organique produite par des bactéries, de celle en provenance de l’espace. Un savoir qui pourrait s’appliquer aussi bien sur Terre que pour de futures missions vers  Mars.

La partie gauche de la figure montre les fines couches de matière organique au sein des couches sédimentaires. Leur signal Raman ne permet pas de distinguer celles d’origine terrestre de celles extraterrestres. Les techniques de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) les ont cependant nettement différenciées. © Didier Gourier

Référence

D. Gourier et al.
Extraterrestrial organic matter preserved in 3.33 Ga sediments from Barberton, South Africa.
Geochimica et Cosmochimica Acta – Mai 2019
DOI: 10.1016/j.gca.2019.05.009