Détection de sucres dans une simulation en laboratoire de matière organique interstellaire et pré-cométaire issue de la photo/thermochimie de glaces.

Dix aldéhydes, dont deux sucres potentiellement importants pour la chimie prébiotique, ont été pour la première fois identifiés dans le résidu organique issu de la photochimie d'analogues de glaces interstellaires, produits en laboratoire par l'expérience MICMOC/SUGARS de l'IAS.

L’expérience MICMOC (Matière Interstellaire et Cométaire : Molécules Organiques Complexes) se décline en Chiral-MICMOC sur SOLEIL en s’intéressant à l’excès chiral dans les molécules prébiotiques obtenues par la photochimie d’analogues de glaces interstellaires en laboratoire, expérience dont le succès a été reporté en 2011 et 2014. L’expérience MICMOC/SUGARS en est une variante. Cette approche fortement interdisciplinaire, rassemblant des scientifiques issus des domaines de l’astrophysique, de la physique et de la chimie au sein de l’ANR Chirgen, propose en effet une démarche expérimentale liée à l’astrophysique avec la simulation de glaces interstellaires, à la physique moléculaire, et à la chimie analytique pour la détection de molécules d’intérêt prébiotique.

La présence de nombreux acides aminés dans le résidu organique issu de la photochimie de ces glaces a été constatée à plusieurs reprises grâce à cette collaboration. Dernièrement, le protocole analytique appliqué à l’ICN (Institut de Chimie de Nice) a été modifié afin de permettre la détection d’une nouvelle famille de molécules : les aldéhydes et parmi eux d’éventuels sucres. Dix aldéhydes ont été identifiés, et en particulier deux sucres potentiellement importants pour la chimie prébiotique, le glycolaldéhyde et le glycéraldéhyde. Selon une expérience récente de chimie prébiotique, ce sont des précurseurs possibles de ribonucléotides, eux-mêmes briques de base de l’ARN, comme les acides aminés le sont pour les protéines. La détection de ces molécules dans nos échantillons permet donc de renforcer l’hypothèse selon laquelle la matière organique extraterrestre aurait permis d’ensemencer la Terre primitive en molécules essentielles pour le fonctionnement de la chimie prébiotique menant à l’origine de la vie.

Enfin, si le glycolaldéhyde est déjà détecté dans le milieu interstellaire, ce n’est pas encore le cas du glycéraldéhyde, qui constitue donc une cible intéressante pour les instruments de radioastronomie tels qu’ALMA. Cette molécule pourrait être également recherchée dans les météorites primitives.

Article : P. de Marcellus et al. (2015). Aldehydes and sugars from evolved precometary ice analogues: Importance of ices in astrochemical and prebiotic evolution. PNAS. DOI : 10.1073/pnas.1418602112

À gauche, lampe UV pour les expériences d'astrochimie à l'IAS (photo : P. de Marcellus). À droite : les « piliers de la création » (dans la nébuleuse de l'Aigle) vus par le télescope spatial Hubble (HST, NASA).