Typologie d'actualités : Equipe Chimie, Imagerie et exobiologie

Chlorophylline, bêta-carotène, mélanine, chitine, cellulose, naringénine et quercétine : ces composés aux consonances exotiques sont des biomolécules permettant à certains organismes de résister à des conditions environnementales extrêmes. Ils constituent ainsi des cibles privilégiées pour la recherche de vie sur Mars. Afin d’évaluer leur résistance aux conditions martiennes, une expérience nommée BIOMEX, pour BIOlogy and Mars EXperiment, a été menée à l’extérieur de Station Spatiale Internationale (ISS).

Les molécules ont été mélangées à des analogues de sol Martien avant d’être exposées au rayonnement solaire à l’extérieure de l’ISS pendant 469 jours. De retour sur Terre, ils ont rejoint le Centre Aérospatial Allemand (DLR) de Berlin pour être analysés par spectroscopie Raman.

La spectroscopie Raman permet de déterminer la composition moléculaire et minéralogique d’un échantillon. Compatible avec les missions spatiales robotiques, elle fait partie des techniques clés pour l’exploration de Mars et la recherche de traces de vie. Le rover Perseverance de la NASA qui sillonne actuellement le cratère Jezero est équipé de deux instruments de ce type et la future mission ExoMars de l’ESA utilisera également un spectromètre Raman pour détecter de possibles biosignatures sur Mars à l’horizon 2030.

L’expérience BIOMEX a impliquée de nombreux chercheurs, dont les membres de l’équipe Exobiologie du CBM. Les résultats, publiés dans la revue Science Advances, révèlent que ces biomolécules résistent bien aux conditions de Mars ; les minéraux composant le sol Martien ayant un effet protecteur contre les UV. Plus important, l’étude montre que ces molécules pourraient être identifiées sans difficulté sur Mars par spectroscopie Raman.

Biosignature stability in space enables their use for life detection on Mars
Mickael Baqué,Theresa Backhaus et al.
Science Advances, Vol 8 -DOI: 10.1126/sciadv.abn7412

L'origine de la vie est l'une des questions les plus fondamentales de l'humanité. Elle est abordée par un large éventail de chercheurs de différents domaines, avec des approches et des idées différentes quant à la façon dont elle est apparue. Cependant, ce qui manque aux expériences de chimie prébiotique, ce sont des informations précises sur l'environnement et les conditions régnant sur la Terre primitive à l'ère Hadéenne (4,5-4,0 Ga). En particulier, il y a un manque de connaissance sur les ingrédients inorganiques qui étaient disponibles, la stabilité et la longévité des divers environnements suggérés comme lieux d'émergence de la vie, ainsi que la cinétique et la fréquence des étapes prébiotiques ayant conduit aux premiers systèmes vivants.

Cette contribution passe en revue notre compréhension actuelle de la géologie de la Terre primitive à l'époque où la vie a émergé. Après avoir décrit le scénario géologique, nous évoquons les questions encore ouvertes sur l'origine de la vie : la vie a-t-elle commencé organiquement ou sous forme minéralogique ? Si organiquement, quelle était l'origine des constituants organiques de la vie ? Qu'est-ce qui est venu en premier, le métabolisme ou la réplication ? Quelle a été l'échelle de temps pour l'émergence de la vie? Nous concluons que la voie à suivre pour la chimie prébiotique est une approche fusionnant géologie et chimie, c'est-à-dire des cycles de réactions loin de l'équilibre se produisant de manière répétée et itérative sur des surfaces minérales dans des conditions hydrothermales.

Setting the geological scene for the origin of life and continuing open questions about its emergence
Frances Westall1, André Brack, Alberto G. Fairén and Mitchell D. Schulte
Frontiers in Astronomy and Space Sciences - 05 January 2023 - Volume 9 - doi : 10.3389/fspas.2022.1095701 9:1095701