De la matière organique extraterrestre tombée sur Terre il y a 3,3 milliards d’années

Résultats scientifiques
Molécules

Les météorites en apportent régulièrement, mais elle n’a laissé aucune trace ancienne. De la matière organique d’origine extraterrestre a enfin été découverte dans des sédiments vieux de 3,3 milliards d’années. Elle a été repérée et analysée par des chercheurs du CNRS, de Chimie ParisTech, des universités de Tours et de Lille. Leur publication, dans la revue Geochimica et Cosmochimica Acta, offre un premier modèle pour distinguer ces molécules venues d’ailleurs de celles produites sur Terre.

Météorites carbonées, micrométéorites et poussières interplanétaires, une importante fraction des molécules organiques qui ont permis l’émergence de la vie sur Terre proviendrait de sources extraterrestres. Malheureusement, les mouvements géologiques du premier milliard d’années de la Terre ont fondu et recyclé la quasi-totalité des roches d’il y a 4,5 à 3,5 milliards d’années, effaçant les traces d’un tel apport extraterrestre à cette époque. Si l’on en trouve actuellement dans des météorites récupérées en surface, cette signature venue d’ailleurs n’avait tout simplement jamais été retrouvée dans des sédiments anciens.

Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie de Paris (IRCP, CNRS/Chimie ParisTech), du Centre de biophysique moléculaire (CBM, CNRS), du laboratoire GéoHydrostèmes continentaux (GéHCO, Université de Tours) et du Laboratoire de spectrochimie infrarouge et Raman (LASIR, CNRS/Université de Lille) ont enfin découvert une première trace de cette matière organique extraterrestre. Elle a été retrouvée dans une fine couche ressemblant à du charbon, datée de 3,33 milliards d’années et épaisse de seulement deux millimètres, située dans la formation sudafricaine des Cherts de Josefsdal. Les scientifiques ont constaté que la matière carbonée de ce dépôt n’avait pas la même signature spectrométrique que celle contenue dans d’autres sédiments proches. Les investigations ont également montré la présence dans cette couche de minéraux, des nanoparticules de spinelles, dont la composition chimique correspond à des matériaux chauffés à haute température dans un milieu pauvre en oxygène : l’entrée de poussières météoritiques dans l’atmosphère d’il y a trois milliards d’années. Outre le caractère exceptionnel de cette découverte, ces travaux fournissent de précieux indices pour distinguer la matière organique produite par des bactéries, de celle en provenance de l’espace. Un savoir qui pourrait s’appliquer aussi bien sur Terre que pour de futures missions vers Mars.

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À gauche, les fines couches de matière organique. Leur signal Raman ne permet pas de distinguer celles d’origine terrestre de celles extraterrestres. Les techniques de Résonance paramagnétique électronique (RPE) les ont cependant nettement différenciées. © Didier Gourier

Référence

D. Gourier et al.
Extraterrestrial organic matter preserved in 3.33 Ga sediments from Barberton, South Africa.

Geochimica et Cosmochimica Acta - Mai 2019
DOI: 10.1016/j.gca.2019.05.009

Contact

Didier Gourier
Institut derRecherche de chimie de Paris
Francès Westall
Centre de biophysique moléculaire
Stéphanie Younès
Responsable Communication
Sophie Félix
Chargée de communication
Christophe Cartier dit Moulin
INC & Institut parisien de chimie moléculaire