La météorite tombée dans une allée du Gloucestershire en 2021 contenait des acides aminés et des bases nucléiques qui pourraient être des précurseurs des éléments chimiques de la vie sur Terre, selon une analyse utilisant une nouvelle technique de microscopie électronique.
Dans la soirée du 28 février 2021, une boule de feu brillante a été observée traversant le ciel du sud-ouest de l’Angleterre. Des fragments de la météorite ont été récupérés le lendemain dans le village de Winchcombe dans le Gloucestershire – un précieux trésor interplanétaire provenant de la première chute de météorite enregistrée au Royaume-Uni depuis 1991.
Maintenant, l'analyse de la météorite avec le microscope électronique à transmission et à balayage (STEM) au Centre national de recherche en microscopie électronique avancée – mieux connu sous le nom de SuperSTEM – à Daresbury, au Royaume-Uni, a identifié des acides aminés et des N-hétérocycles. Ces derniers sont des composés azotés qui forment des bases nucléiques simples. Bien qu'aucun de ces composés ne fasse directement partie de la chimie du vivant, ils pourraient être des précurseurs d'acides aminés biologiquement pertinents et des bases nucléiques plus complexes utilisées par l'ARN et l'ADN.
L'altération terrestre et la contamination biologique peuvent modifier la composition chimique d'une météorite, une complication qui touche la plupart des météorites qui ne sont découvertes que des jours, des mois ou des années après leur arrivée. En revanche, la météorite Winchcombe a été récupérée en 12 heures.
"La récupération rapide a certainement aidé à détecter ces composés", déclare Christian Vollmer de l'Institut de Minéralogie de l'Université de Münster en Allemagne, qui a dirigé l'étude. "La nature intacte de la météorite Winchcombe était cruciale pour notre travail, car elle limitait l'effet de l'altération terrestre et les composés azotés sont très sujets à l'altération et à la dissolution."
Super microscopie électronique
Les concentrations de ces composés organiques dans la météorite sont faibles, mais elles étaient suffisantes pour être découvertes par le puissant microscope électronique de SuperSTEM.
Depuis le début des années 2000, la mission de SuperSTEM est de tester de nouvelles technologies et techniques dans le domaine des microscopes électroniques. "La meilleure façon de le décrire est de le qualifier de" Skunk Works "pour la microscopie électronique", déclare le directeur de SuperSTEM. Quentin Ramassé de l'Université de Leeds.
Les microscopes électroniques fonctionnent en balayant une cible à l'échelle nanométrique avec un faisceau d'électrons pour créer une image. L'analyse de la météorite Winchcombe a ajouté une nouvelle technique qui n'est pas sans rappeler la spectroscopie d'absorption. Lorsque les électrons impactent la météorite, ils sont ralentis ou changent de longueur d'onde en réponse à la composition de la météorite.
"Nous constatons une différence dans le signal de spectroscopie en fonction de la molécule spécifique", explique Ramasse. Monde de la physique.
Cette méthode de spectroscopie électronique est bien moins invasive que les techniques d’analyse traditionnelles qui reposent sur la séparation chimique, ce qui peut endommager le précieux échantillon.
"Habituellement, ces composés doivent être extraits des météorites par des solvants et des procédures d'extraction chimique complexes", explique Vollmer. "Dans notre travail, il a été possible de détecter ces composés – provisoirement – sans utiliser de séparation ou de concentration chimique, dans un microscope électronique dédié."
Connexion cosmique
Les acides aminés et les N-hétérocycles identifiés dans la météorite Winchcombe sont comme les composés trouvés dans d'autres météorites, ce qui conforte la théorie selon laquelle les éléments constitutifs de la vie sur Terre proviennent de l'espace. Ramasse espère que l'étude de la météorite Winchcombe pourra être poussée encore plus loin grâce à SuperSTEM, en explorant les rapports isotopiques pour déterminer où et quand la météorite s'est formée dans la nébuleuse présolaire qui est devenue le système solaire il y a 4.6 milliards d'années.
"Les zones qui ont un rapport isotopique spécifique pourraient être plus vierges et se former plus tôt que les zones qui ont un rapport plus similaire à celui que nous trouvons sur Terre aujourd'hui", explique Ramasse. Les ratios clés incluent ceux entre les atomes de carbone 12 et -13 et ceux entre les atomes d’azote 14 et -15.
"L'une des choses que nous aimerions faire est de rechercher les points chauds et les points froids où il y a plus d'azote 15 ou moins d'azote 15, et de voir comment la chimie fonctionnelle varie et de revenir en arrière à différents moments de l'histoire du système solaire", explique Ramasse.
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Et ce ne sont pas seulement les météorites que les chercheurs de SuperSTEM espèrent mettre la main. Nous sommes de plus en plus à l'ère des missions de retour d'échantillons, avec des roches ramenées sur Terre depuis des astéroïdes par les Japonais. Hayabusa2 mission et celle de la NASA OSIRIS-REx, ainsi que des échantillons provenant de la Lune et même, avec un peu de chance, de Mars au début des années 2030.
"Nous avons eu la chance d'examiner Winchcombe car il est tombé au Royaume-Uni et est donc conservé par le Musée d'histoire naturelle [de Londres]", explique Ramasse. "Mais mettre la main sur des échantillons de Hayabusa2 et d'OSIRIS-REx serait également très excitant."
Les découvertes de la météorite Winchcombe sont décrites dans Communications Nature.
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- La source: https://physicsworld.com/a/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors/
