CHIMIE PREBIOTIQUE

Il y a de l'alcool sur la comète Lovejoy !

Le 28.10.2015 à 08h00 | Mis à jour le 28.10.2015 à 08h00

DURANT SON PASSAGE PRÈS DU SOLEIL, AU DÉBUT DE L’ANNÉE 2015, LA COMÈTE LOVEJOY A RELARGUÉ UNE GRANDE QUANTITÉ D’ALCOOL DANS L’ESPACE.

La comète Lovejoy photographiée le 12 février 2015. FABRICE NOEL

BOUTEILLES. "La comète Lovejoy a produit autant d’alcool à chaque seconde au cours de son pic d’activité qu’il y en a dans au moins 500 bouteilles de vin". Tel est le verdict de Nicolas Bivier (Observatoire de Paris), principal auteur d’une étude sur la comète Lovejoy C/2014 Q2 qui est passé au plus près du Soleil à la fin janvier 2015. Lors de ce passage au périhélie, la comète Lovejoy s’est en partie vaporisée, libérant de grandes quantités d’eau, environ 20 tonnes par seconde. C’est dans ce halo de vapeur, scruté par les astronomes grâce au radiotélescope du Pico Veleta dans la Sierra Nevada, en Espagne, qu’ont été identifié 21 molécules organiques différentes dont de l’alcool éthylique, du glycolaldéhyde (un sucre simple), de l’éthylène glycol (antigel) et de la glycine (un acide aminé). C’est la première fois que de l’alcool éthylique est découvert sur une comète et cette découverte conforte l’hypothèse selon laquelle les comètes ont contribué à l’apport planétaire de molécules organiques complexes nécessaires à l’apparition de la vie. "Ce résultat favorise certainement l'idée que les comètes portent une chimie très complexe" confirme Stefanie Milam du Goddard Space Flight Center de la NASA dans la revue Science Advances. En juillet 2015, l'Agence spatiale européenne a indiqué que l'atterrisseur Philae lancé par la sonde Rosetta en orbite autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (Tchouri pour les intimes) avait détecté 16 composés organiques à sa surface mais pas d’acides aminés, les briques de la vie. Les scientifiques suspectaient toutefois leur présence et cette nouvelle étude doit les renforcer dans leur idée. Cette annonce s’ajoute à une masse croissante de preuves indiquant que les processus chimiques en cours dans l’espace peuvent générer les précurseurs des molécules biologiques.

ONDES GRAVITATIONELLES


 GW150914 est le nom du signal à l’origine de la première observation directe d´ondes gravitationnelles annoncée le 11 fevrier 2016 par les laboratoires LIGO* et Virgo*. La détection a été faite le14 septembre 2015.

LES ONDES GRAVITATIONNELLES sont des oscillations de la courbure de l’espace temp. Elles se propagent à la vitesse de la lumiere.

 
 LIGO*- est une expérience de physique à grande échelle dont le but est de détecter directement les ondes gravitationelles.
 VIRGO*- le premier objectif de Virgo est d'observer directement les ondes gravitationnelles, une conséquence directe de la théorie de la relativite generale publiée par Albert Einstein en 1915 (creation 27 juin 1994).

Voici l'expérience de Stanley L. Miller

Une expérience pour demontrer l'origine de la vie

bio

Laurent Sacco

Journaliste FUTURA SCIENCES

Publié le 25/04/2017

Les astéroïdes ont-ils aidé la vie à naître sur Terre ? C'est ce que suggère une récente variante de la fameuse expérience de Stanley Miller et Harold Urey. Soumise à des éclairs et ionisée par les ondes de choc de ces impacts, l'atmosphère de la Terre primitive a peut-être synthétisé en réponse les briques de l'ARN, l'une des molécules fondamentales de la vie.

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Nous n'avons quasiment aucune archive géologique et géochimique qui renseignerait sur l'origine de la vie terrestre si on la suppose apparue à la fin de l'Hadéen il y a quatre milliards d'années. Même la composition de l'atmosphère et celle des océans de cette période reposent pour beaucoup sur des spéculations. Notre connaissance devient toutefois plus précise et plus complète grâce aux archives plus récentes de l'Archéen qui a débuté il y a environ quatre milliards d'années et il est bien possible que la vie ne soit apparue qu'au début de cet éon géologique.

Nous pouvons malgré tout trouver des indices dans la mémoire génétique du vivant et, récemment, ce genre d'informations a une fois de plus pointé vers une apparition dans les sources hydrothermales. Les géochimistes n'en continuent pas moins à considérer certaines réactions qui auraient pu se produire dans l'atmosphère de la Terre très primitive. Elles auraient pu produire des molécules « prébiotiques », dans les océans ou dans des petites mares chaudes en leur bordure, comme l'avait proposé Darwin, conduisant à l'apparition des premières membranes cellulaires, du matériel génétique et du métabolisme, les trois composants des formes de vie que nous connaissons.

Quelle atmosphère entrourait la Terre primitive ?

En 1953, le tout jeune chimiste Stanley Miller, alors étudiant en thèse du prix Nobel de chimieHarold Urey, a montré dans une expérience restée célèbre qu'il était possible de fabriquer des acides aminés, les briques des protéines, à partir d'une atmosphère que l'on pensait alors similaire à celles de Jupiter et de Saturne. L'hypothèse était plausible puisque le champ de gravité de la Terre n'aurait fait qu'attirer à lui le même mélange de gaz présent à l'époque dans le disque protoplanétaire qui allait donner les atmosphères de ces géantes. Toutefois, l'atmosphère de notre planète aurait dû surtout contenir du méthane, de l'ammoniac et du gaz carbonique, l'hydrogène et l'hélium largement majoritaires dans les géantes ne pouvant rester longtemps piégés dans le faible champ de gravitation de la Terre, croyait-on.

La composition chimique de l'atmosphère primitive a depuis été remise en cause pour de multiples raisons (l'hydrogène aurait pu quitter la Terre moins rapidement qu'on ne le pensait) et de nombreuses variantes de l'expérience de Miller ont vu le jour au cours des décennies qui ont suivi, notamment avec une atmosphère bien plus riche en gaz carbonique. Stanley Miller lui-même a cosigné un article paru en 2008 (à lire ici) et décrivant une autre version de son expérience, ultime travail de sa vie puisque le chercheur s'est éteint en mai 2007.

De manière générale, tout a tourné autour d'une question fondamentale en chimie : l'atmosphère d'alors était-elle un milieu oxydant, réducteur ou neutre ? Cette caractéristique conditionne en effet la nature et les quantités de molécules prébiotiques synthétisées. Elle renseigne donc sur la crédibilité et l'importance de cette expérience pour éclairer sur l'origine de la vie.

Un schéma de diverses expériences de Miller réalisées à ce jour. Plusieurs mélanges de gaz contenant des proportions variées de ceux indiqués ont été soumis à des arcs électriques et parfois aussi à des rayons ultraviolets. Les molécules prébiotiques résultantes pourraient avoir constitué une « soupe chaude primitive » dans les océans d'où la vie aurait émergé. © Yassine Mrabet 

L'expérience de Miller revisitée par des impacts d'astéroïdes

Une équipe de chercheurs vient d'apporter une nouvelle pièce au débat en publiant un article dans les Pnas. L'expérience explore de nouveau l'hypothèse d'une atmosphère réductrice mais composée d'ammoniac, de monoxyde de carbone et d'eau, c'est-à-dire un mélange NH₃ + CO + H₂O. De plus, elle ajoute du plasma comme celui que peuvent produire par ionisation les ondes de chocs résultant d'impact d'astéroïdes, lequels étaient particulièrement nombreux à l'Hadéen et au début de l'Archéen. Un résultat spectaculaire a émergé de cette nouvelle expérience de Miller.

L'analyse des produits des réactions chimiques a révélé non seulement la présence d'acides aminés mais aussi des quatre bases nucléiques formant l'ARN : l'uracile, la cytosine, l'adénine et la guanine. Or, une hypothèse solide affirme que l'ARN aurait émergé en premier de la chimie primordiale de la jeune Terre. Un « monde à ARN » aurait ainsi précédé celui de l'ADN (le nôtre), pour reprendre l'expression et les idées du prix Nobel de chimie Walter Gilbert.

Cela ne démontre nullement que c'est bien ainsi que les choses se sont passées mais cela accrédite encore plus l'hypothèse que la vie a pu émerger sur Terre rapidement, naturellement et finalement de façon relativement simple. Une information évidemment précieuse pour ceux qui travaillent dans le domaine de l'exobiologie et qui se préparent à analyser les atmosphères des exoplanètes.

CE QU'IL FAUT RETENIR

·         Pour expliquer l'apparition des briques moléculaires de la vie, l'une des hypothèses postule des réactions chimiques prébiotiques dans l'atmosphère de la Terre primitive.

·         Cette hypothèse a été expérimentée en 1953 par Stanley Miller qui a reconstitué ce que l'on pensait alors être l'atmosphère de la Terre il y a plusieurs milliards d'années, aboutissant à la production de molécules organiques à la condition de provoquer des éclairs.

·         De nombreuses variantes ont été tentées et la dernière en date a produit les quatre bases azotées de l'ARN en ajoutant l'effet d'impacts d'astéroïdes.

O comme origine

Avez vous compris?

INTERESTELLAR

Ces semaines, nous avons vu  dans la classe le film interstellaire, comme il y a eu des personnes qui n'ont pas été je vais vous expliquer de quoi il fait le film.
Un groupe d'ingénieurs des astronautes voyagent à l'espace à travers d'un trou noir pour explorer s'il y a une vie sur d'autres planètes, mais pour cela le personnage principal (Cooper) doit laisser sa famille, et le temps dans l'espace ne s'écoule pas ainsi que dans la terre. Ils tardent 2 ans à arriver à Saturne et après avoir traversé le trou noir  ils arrivent à la planète Miller, où 1 heure là ce sont 7 annés dans la terre et quand ils sortent de cette planète,  ils ont passé 23 annés. Après tout le projet de recherche ils reviennent chez eux  mais dans la terre ont passé  beaucoup d'années et la fille de Cooper est en train de mourir parce que elle  est Vieux.

L' HIBERNATION HUMAINE

 

 Dans le film que nous sommes en train de voir, les astronautes 

hibernent mais la réalité est différente.l' hibernation humaine n'a 

pas encore été testée aux humaines mais oui avec un lémurien 

parce qu’il s'agit d'un primate et que sa composition est similaire 

à la nôtre.Au cours de la recherche, 90 gènes au total ont été 

identifiés qui influencent la régulation de l'appétit et les rythmes 

biologiques de l'animal. Les résultats indiquent par exemple que 

les gènes qui régulent l'absorption sont surexprimés juste avant 

le début de l'animal á hiberner. Avant de être en hibernation, le 

lémurien mange de manière compulsive pour disposer de réserves,

 lui permettant de survivre pendant cette saison d’ hibernation. 

Les scientifiques étudient la possibilité de le faire avec des humains

 afin de pouvoir les utiliser plus facilement et de l’utiliser sur les

 voyages dans l’espace parce qu’ il est très coûteux d’envoyer

   des sous-substances aux astronautes. 

 Le chose plus proche á l’ hibernation est l’hypotherme profonde

 qui consiste à annuler l’artère et les veines cave du patient et à 

envoyer le sang à une machine qui le refroidit jusqu’à ce que la 

température du patient soit réduite à 18 degrés et maintient le

 patient techniquement sans vie, pour un maximum de 40 

minutes à fonctionner sans sang et à optimiser les résultats.