Les scientifiques découvrent de nouveaux indices sur l’origine de la vie sur Terre à l’intérieur de la météorite « Winchcombe » récemment récupérée

De la vaste étendue de l’espace interstellaire au royaume infime des atomes : les chercheurs exploitent des microscopes avancés pour découvrir les empreintes chimiques et moléculaires des premiers systèmes solaires à l’intérieur de la météorite « Winchcombe » récemment récupérée.

Les météorites représentent les éléments constitutifs du système solaire, fournissant des informations clés sur les ingrédients à partir desquels les planètes, y compris la nôtre, sont formées. C’est exactement ce que les recherches menées par les institutions collaboratrices, dont l’Université de Leeds, ont permis d’atteindre cet objectif.

Un groupe rare de météorites, appelés « météorites carbonées », sont riches en substances chimiques. espèces comme le carbone et l’azote, et ont probablement joué un rôle essentiel dans l’apport d’eau et de molécules organiques à la Terre primitive.

Winchcombe est une météorite carbonée dont la chute a été largement observée au Royaume-Uni en février 2021, les premiers échantillons étant collectés seulement environ 12 heures après l’atterrissage. Cela offre ainsi aux scientifiques l’opportunité d’étudier la composition de la matière organique au début du système solaire sans les graves effets d’altération terrestre qui compromettent généralement les études sur les météorites.

Analyse et découvertes à l’échelle nanométrique

Une équipe de recherche multidisciplinaire comprenant des scientifiques des universités de Leeds, Manchester et York, en collaboration avec des collègues du Natural History Museum de Londres, Source de lumière diamantl’Institut Max Planck de chimie de Mayence et dirigé par le Université de Munster en Allemagne, a fourni la première analyse approfondie de la matière organique présente dans la météorite Winchcombe au à l’échelle nanométrique.

Ils ont pu corréler de manière unique les données de rayonnement synchrotron avec des informations spectroscopiques complémentaires à ultra-haute résolution sur la nature des groupes chimiques fonctionnels présents dans la matière organique, en utilisant l’un des microscopes électroniques les plus puissants au monde à l’installation SuperSTEM, à Daresbury. , Cheshire.

Cela a permis la détection in situ frappante de molécules biopertinentes azotées, notamment acides aminés et les bases nucléiques qui sont des composants fondamentaux des protéines plus grandes et complexes utilisées en biologie.

La recherche montre que Winchcombe contient toujours des molécules organiques extraterrestres vierges qui, de manière alléchante, auraient pu être cruciales pour l’avènement de la vie sur la Terre primitive.

Les résultats ont été publiés dans la revue Communications naturelles.

Quentin Ramasse, professeur de microscopie électronique avancée à l’école de génie chimique et des procédés de Leeds, qui a dirigé l’équipe de microscopie électronique du laboratoire SuperSTEM, a déclaré : « Ce travail démontre que les progrès récents en matière d’instrumentation en microscopie électronique, y compris les sources d’électrons monochromatiques à haute résolution énergétique et de nouvelles conceptions de détecteurs très sensibles permettent l’analyse de la matière organique extraterrestre avec une résolution et une efficacité sans précédent.

« Cela ouvre de nouvelles voies de recherche sur ces matériaux à l’avenir en utilisant des instruments de microscopie électronique compacts et facilement accessibles en plus du rayonnement synchrotron. »

Techniques de pointe et implications futures

Christian Vollmer, chercheur principal à l’Université de Münster qui a dirigé la recherche, a déclaré : « L’identification de molécules bio-pertinentes telles que les acides aminés et les bases nucléiques à Winchcombe sans utiliser de méthodes d’extraction chimique est extrêmement passionnante, d’autant plus que nous avons pu mettre en évidence variations spatiales de leur concentration locale à l’échelle nanométrique.

« Cela suggère que notre approche permet de cartographier la chimie fonctionnelle des météorites, même si la taille des domaines organiques est extrêmement petite et l’abondance des composés chimiques très faible. »

Les chercheurs ont utilisé le laboratoire SuperSTEM, le centre national de recherche britannique pour la microscopie électronique avancée, soutenu par le Conseil de recherche en ingénierie et en physique (EPSRC). L’installation abrite certaines des installations les plus avancées au monde pour l’étude de la structure atomique de la matière et est exploitée avec le soutien d’un consortium universitaire dirigé par l’Université de Leeds (comprenant également les universités de Manchester et de York, qui ont participé à l’étude). ce projet, ainsi qu’Oxford, Glasgow et Liverpool).

Une tranche extrêmement fine de la météorite, ciblant une région d’intérêt riche en produits chimiques contenant du carbone, peut être extraite très précisément pour un examen plus approfondi, soit sous un faisceau de rayons X (à Diamond Light Source), soit au microscope électronique (à SuperSTEM).

Le Dr Ashley King, chercheur au Musée d’histoire naturelle, où la météorite Winchcombe est conservée, a déclaré : « Nos observations démontrent que Winchcombe représente un ajout important à la collection de météorites carbonées, avec sa composition vierge permettant de nouvelles avancées dans notre compréhension de molécules organiques au début du système solaire.

Les installations de microscopie électronique ont été financées par le Conseil de recherche en ingénierie et en sciences physiques.