L’espace interstellaire peut sembler vide et inerte, mais les scientifiques y découvrent depuis plusieurs décennies une richesse chimique insoupçonnée. Des molécules complexes, parfois liées aux briques fondamentales du vivant, ont été identifiées sur des astéroïdes, mais également dans les vastes nuages de gaz entre les étoiles. Une nouvelle étude relayée par Universe Today franchit désormais une étape supplémentaire avec la détection du tout premier sucre à quatre carbones dans ce milieu.
Ce sucre, appelé érythrulose, appartient à la famille des cétoses. Sa structure repose sur une chaîne de quatre atomes de carbone, ce qui en fait une molécule particulièrement intéressante dans le contexte de la chimie prébiotique, s’intéressant aux réactions précédant l’apparition du vivant. Les chercheurs l’ont identifié dans un nuage moléculaire bien connu, nommé G+0.693-0.027, réputé pour sa richesse en composés chimiques complexes.
Pour parvenir à cette découverte, l’équipe a utilisé deux radiotélescopes de pointe, situés en Espagne: le télescope de Yebes de 40 mètres et celui de l’IRAM de 30 mètres. En analysant les signatures spectrales extrêmement denses du nuage, ils ont pu isoler celles correspondant à l’érythrulose, avec une probabilité d’erreur très faible, estimée à seulement 0,2%.
Autre résultat encore plus surprenant pour qui s’y connait un peu en sucre de l’espace: leurs observations n’ont pas permis aux chercheurs de repérer de sucres à trois carbones. L’érythrulose apparaît en effet au moins huit fois plus abondant que des molécules comme le glycéraldéhyde, pourtant plus simples. Ce constat soulève une question majeure: comment un sucre plus complexe peut-il se former sans précurseurs plus simples?
Comprendre l’apparition de la vie sur Terre
Pour y répondre, les chercheurs ont eu recours à des modèles de chimie quantique et à des simulations. Leurs résultats suggèrent que l’érythrulose ne se forme pas progressivement atome par atome, mais résulterait plutôt de la combinaison de fragments à deux carbones, tels que le glycoaldéhyde et l’éthylène glycol, sur la surface glacée de minuscules grains de poussière présents dans les nuages interstellaires.
Ces grains, constamment exposés aux rayons cosmiques et à l’hydrogène atomique, favorisent des réactions chimiques complexes en générant des fragments très réactifs. Ce mécanisme permettrait ainsi la formation directe de sucres à quatre carbones, sans passer par des étapes intermédiaires impliquant des molécules à trois carbones.
Cette découverte a des implications majeures pour nos connaissances sur l’origine de la vie. Les systèmes biologiques actuels reposent sur l’ADN et l’ARN, qui utilisent un sucre à cinq carbones, le ribose. Or, ce dernier est difficile à produire dans les conditions de la Terre primitive. Certains chercheurs pensent donc qu’un système génétique plus ancien, basé sur des sucres plus simples, aurait précédé l’ADN.
Parmi les hypothèses les plus sérieuses figure l’acide nucléique de thréose (TNA), dont la structure repose sur un sucre à quatre carbones. Or, des molécules comme l’érythrulose peuvent, en présence d’eau, se transformer en thréose. Cela établit un lien direct entre la chimie interstellaire et les premières étapes possibles de l’émergence du vivant sur Terre, d’autant plus que ces composés auraient pu être apportés en grande quantité par les météorites lors du bombardement intense de la jeune planète.
Source:
www.slate.fr
