mai 18, 2024

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L’un des composants les plus importants de la vie pourrait se former au cœur des comètes : ScienceAlert

L’un des composants les plus importants de la vie pourrait se former au cœur des comètes : ScienceAlert

Bien que les détails soient naturellement rares aujourd’hui, on pense que la vie sur Terre est née il y a environ 4 milliards d’années d’un mélange fatidique de composés organiques connu sous le nom de soupe primordiale.

Comment et où les composants de cet apport biologique initial ont été créés est encore un sujet de débat, compte tenu de la chronologie et des conditions de surface sur la jeune Terre froide.

Des substances basiques telles que les acides aminés, les graisses et les sucres peuvent se former dans les profondeurs de l'espace, ont montré des recherches récentes et ont déjà été découvertes. Livré sur Terre plus tôt À travers les météorites et les comètes.

Selon une nouvelle étude réalisée par une équipe allemande et française, ce scénario est non seulement plausible, mais il offre l'explication la plus probable de la manière dont la Terre a acquis certains éléments constitutifs de la vie, dont certains auraient pu se former plus efficacement dans l'espace interstellaire.

L’étude se concentre spécifiquement sur la formation de peptides, ou chaînes courtes constituées de 2 à 50 acides aminés liés par des liaisons chimiques appelées liaisons peptidiques.

Les peptides sont la clé de la vie sur Terre. Composés de séquences uniques d’acides aminés, ils remplissent diverses fonctions telles que la catalyse d’une gamme de processus biologiques. Les chercheurs suggèrent que d’anciens peptides pourraient également avoir joué un rôle dans la formation des précurseurs primitifs des membranes cellulaires.

Les chercheurs ajoutent que même si les peptides jouent clairement un rôle important dans la vie sur Terre, la jeune planète n’a peut-être pas fourni un environnement idéal pour leur formation.

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Ils expliquent que l’eau peut avoir un effet perturbateur sur la formation de peptides à partir de composants chimiques et peut ainsi avoir entravé cette partie de l’abiogenèse, ou l’émergence de la vie à partir de matériaux non vivants.

Il existe un endroit étonnamment plus convivial pour la formation des peptides : le milieu interstellaire, terme qui fait référence à la matière dispersée et au rayonnement qui occupe les vastes étendues d’espace entre les systèmes stellaires.

Dirigés par Serge Krasnokotsky, astrophysicien à l'Institut Max Planck d'astronomie en Allemagne, les auteurs de l'étude ont simulé les conditions trouvées dans le milieu interstellaire, leur permettant de tester en laboratoire certains détails de base sur la façon dont notre planète pourrait se retrouver avec des peptides.

Vue du nuage moléculaire Orion B depuis le télescope spatial Hubble. (NASA/ESA)

Ils ont confirmé, par exemple, que la synthèse des peptides dépend de trois composants chimiques – le carbone, le monoxyde de carbone et l’ammoniac – dont la présence peut conduire à la formation de molécules d’aminocétine de type acide aminé dans les nuages ​​​​de poussière interstellaire de faible densité.

À mesure que ce type de nuage moléculaire se condense, les particules de poussière qu'il contient commencent à coaguler, notent les chercheurs, et les molécules d'aminocétine peuvent s'assembler en chaînes, c'est-à-dire en peptides.

La coagulation continue des particules de poussière dans l’espace interstellaire peut contribuer à transformer un mince nuage moléculaire en un disque protoplanétaire plus dense, un anneau de débris autour d’une étoile qui finit par se condenser pour former des planètes, des lunes et d’autres corps célestes.

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Au sein de ces disques circumstellaires, les comètes ou les astéroïdes très éloignés de leur étoile sont « les objets les plus intéressants pour la formation de peptides », affirment les chercheurs. Il écrit.

Lorsqu'un tel corps s'approche de l'étoile et se réchauffe, l'évaporation de ses molécules internes est généralement supprimée et seules les molécules de la fine couche superficielle peuvent s'évaporer librement.

Une fois que la température d'un objet atteint 176 K, l'ammoniac contenu dans sa glace moléculaire se combine à l'eau pour former un mélange dont le point de fusion est inférieur à celui de ses composants. Largement incapable de s'évaporer, le contenu liquide trouvé au plus profond d'une comète ou d'un astéroïde pourrait être « bien adapté » à la formation de molécules d'aminocétine, affirment les auteurs de l'étude. Il écrit.

Ils soulignent que les molécules solides peuvent se déplacer plus librement dans cet état liquide, permettant à une concentration élevée de molécules d'ammoniac d'agir comme catalyseurs.

De plus, étant donné qu’un réchauffement rapide peut perturber la formation des liaisons peptidiques, de longues périodes de temps pendant lesquelles ces orbes subissent des changements de température favoriseraient probablement la synthèse peptidique, laissant plus de temps aux réactions chimiques nécessaires pour se produire.

Les peptides se sont probablement formés de cette manière au fur et à mesure de l'évolution de notre système solaire, suggèrent les auteurs, et pourraient avoir atteint la Terre plus tard lorsque la jeune planète a été bombardée par des météorites, des comètes et d'autres objets potentiellement porteurs de peptides.

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L’arrivée des peptides aurait donné à la Terre au moins un élément crucial à la vie, contribuant au développement de proto-membranes, ou précurseurs des membranes qui donnent leur structure aux cellules et entourent leur contenu.

Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour explorer ces résultats et continuer à combler les lacunes dans notre compréhension des origines de la vie, mais les auteurs affirment que cette étude ajoute un soutien significatif à l'idée selon laquelle des ingrédients extraterrestres ont contribué à donner vie à la soupe primordiale de la Terre.

L'étude a été publiée dans Avancement de la science.