Un étudiant en doctorat à Sydney recrée de la poussière cosmique en laboratoire
Un étudiant en doctorat à Sydney a réussi à produire de la poussière cosmique à partir de zéro en recréant un petit morceau de l’univers dans une bouteille de laboratoire. Cette expérience offre de nouvelles pistes sur la manière dont certains des ingrédients chimiques associés à la vie auraient pu se développer avant même la formation de la Terre.
Linda Losurdo, candidate au doctorat en physique des matériaux et des plasmas à l’École de physique, a combiné de l’azote, du dioxyde de carbone et de l’acétylène pour simuler les conditions énergétiques trouvées près des étoiles et des restes de supernovae. Elle a ensuite exposé les gaz à une charge électrique puissante, ce qui a créé une poussière riche en carbone ressemblant à celle qui flotte dans l’espace interstellaire et qui est préservée à l’intérieur des comètes, des astéroïdes et des météorites. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans The Astrophysical Journal of the American Astronomical Society.
La poussière produite en laboratoire contient des combinaisons complexes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote, connues sous le nom de molécules CHON, et présentes dans de nombreuses substances organiques considérées comme essentielles à la vie. « Nous n’avons plus besoin d’attendre qu’un astéroïde ou une comète arrive sur Terre pour comprendre leurs histoires, » a déclaré Mme Losurdo. « Nous pouvons construire des environnements analogues en laboratoire et rétroconcevoir leur structure en utilisant les empreintes infrarouges. »
Les chercheurs ont produit des échantillons de poussière qui ont révélé les mêmes signatures infrarouges distinctives observées dans l’espace, indiquant que l’expérience reproduit de près les processus supposés se produire dans de véritables environnements cosmiques.
La question de l’origine de la vie sur Terre reste l’une des plus grandes énigmes scientifiques. Les chercheurs explorent si les premières molécules organiques se sont formées sur la jeune planète, ont été apportées par des comètes et des météorites, ou sont le résultat d’une combinaison de ces possibilités. De 4,56 milliards à 3,5 milliards d’années, des météorites et des particules de poussière interplanétaire ont frappé la Terre, transportant d’énormes quantités de matière organique.
L’expérience a été menée avec le professeur David McKenzie, et a impliqué le retrait de l’air des tubes en verre pour créer des conditions similaires à celles de l’espace. Les tubes ont ensuite été remplis de gaz et soumis à un potentiel électrique d’environ 10 000 volts, créant un plasma. Les nouvelles structures chimiques qui se sont formées se sont déposées sur des puces en silicium.
Les chercheurs prévoient également de constituer une base de données détaillée des empreintes infrarouges produites par différents types de poussière cosmique fabriquée en laboratoire, ce qui pourrait aider à interpréter l’histoire des météorites et des fragments d’astéroïdes.
Cette recherche pourrait non seulement éclaircir comment les molécules liées à la vie se sont formées, mais aussi offrir un nouvel outil pour étudier les processus se produisant dans les environnements stellaires profonds, contribuant potentiellement à la compréhension des étapes chimiques anciennes ayant mené à l’émergence de la vie sur Terre.
Linda Losurdo a reçu le prix de la meilleure présentation pour cette recherche lors de la réunion annuelle internationale de la Société des météorites l’année dernière.
Source : The Astrophysical Journal of the American Astronomical Society
