Antarctique - Une nouvelle famille de particules extraterrestres, dont l'origine serait très probablement cométaire, vient d'être identifiée pour la première fois dans les neiges au centre de l'Antarctique. Découvertes par des chercheurs français, ces micrométéorites remarquablement préservées sont constituées de matière organique contenant de petits assemblages de minéraux provenant des régions les plus froides et reculées du système solaire.

Les chercheurs du CSNSM (Centre de spectrométrie nucléaire et spectrométrie de masse) ont découvert cette nouvelle famille de particules extraterrestres dans des couches de neige situées à 4 mètres de profondeur. L'équipe y a identifié des micrométéorites ultra carbonées, mesurant environ 0,1 millimètre et sans équivalent dans les collections de matière extraterrestre disponibles en laboratoire à ce jour.

Des analyses par microscopie électronique en transmission ont montré que ces micrométéorites sont constituées d'une matière organique très peu altérée, contenant de petits assemblages de minéraux. L'analyse par microsonde ionique a quant à elle révélé que ces particules provenaient très probablement des corps les plus lointains du système solaire : les comètes.
Les comètes sont constituées d'un mélange de glace et de poussières. Occasionnellement, certaines pénètrent dans le système solaire interne. A leur passage près du Soleil, l'élévation de température entraîne la sublimation massive des glaces et injecte dans l'espace interplanétaire un mélange de gaz et de grains cométaires. Certains grains de poussière croisent alors l'orbite terrestre en dérivant vers le Soleil, où la plupart finissent leur course. Ce sont probablement quelques-uns de ces grains cométaires que les scientifiques du CSNSM ont découvert en Antarctique.
Jusqu'à présent, seule la mission spatiale américaine Stardust avait permis aux équipes internationales de mener des analyses minéralogiques et géochimiques sur des grains cométaires. Les micrométéorites découvertes dans l'Antarctique présentent de nombreuses similarités avec les échantillons de la mission Stardust et, pour la première fois, donnent accès à des assemblages extrêmement bien préservés de minéraux et de matière organique qui étaient présents au-delà de l'orbite actuelle de Jupiter au moment où le Soleil et les planètes se formaient.

Ces travaux font l'objet d'une publication dans la revue Science.

Les glaces de l'Antarctique sont connues pour receler les archives climatiques de la Terre ; elles renferment bien d'autres secrets. Outre de minuscules bulles d'air - qui livrent la composition de l'atmosphère au cours des derniers 800 000 ans -, les scientifiques découvrent aussi, emprisonnées dans l'inlandsis du Continent blanc, des poussières extraterrestres, témoins des premiers instants du système solaire.

Des chercheurs français publient, vendredi 7 mai dans Science, l'analyse de tels grains microscopiques, dont certains forment "une nouvelle population d'objets extraterrestres", dit Cécile Engrand (CNRS et université Paris-XI), coauteur de ces travaux qui pourraient contribuer à trancher le débat sur l'origine de la matière organique du système solaire.

La Terre subit en permanence le bombardement subtil de telles particules. Mais celles-ci, sitôt parvenues à la surface du globe, se mêlent aux poussières terrestres. Pour les retrouver, les chercheurs n'ont d'autres choix que de prospecter les étendues enneigées de l'Antarctique, seuls lieux suffisamment vierges pour en garder la trace ténue.

"C'est en soi très simple : il suffit de prendre la neige et de la filtrer, dit Jean Duprat, principal auteur de ces travaux. La difficulté est de le faire sans la "polluer"." La moisson est toujours chiche, "une centaine de particules d'un dixième de millimètre environ par mètre cube de neige, dont plus de la moitié sont d'origine extraterrestre ", précise M. Duprat.

La récolte effectuée en 2006 grâce au soutien de l'Institut Paul-Emile-Victor (IPEV), non loin de la station Concordia (centre de l'Antarctique), a ramené 1 500 de ces grains "étrangers", leur provenance extraterrestre étant, pour certains, signée par les importantes quantités de deutérium - la version lourde de l'atome d'hydrogène.

Principale surprise : la quantité de matière organique - essentiellement composée de carbone (C) et d'hydrogène (H). Celle-ci constitue jusqu'à 80 % du volume de certains grains étudiés, soit environ dix fois plus que dans les corps extraterrestres retrouvés jusqu'ici. "Cette caractéristique suffit à en faire une catégorie à part, précise M. Duprat. Elle suggère en outre que ces grains sont d'origine cométaire, puisque l'on sait que les comètes sont très riches en composés organiques."

De plus, l'analyse de ces "micrométéorites ultracarbonées" a permis de révéler la présence de minéraux sous forme cristalline. "Or les phases cristallines sont très rares dans le milieu interstellaire, explique M. Duprat. Elles sont au contraire typiques des disques protoplanétaires, ces disques de matières en rotation autour des étoiles jeunes et qui donnent, à l'issue d'un mécanisme d'accrétion, les systèmes planétaires."

Cette matière organique pourrait donc avoir été formée au sein même du système solaire. "Jusqu'il y a environ cinq ans, l'hypothèse dominante était que la matière organique était héritée du milieu interstellaire et n'était pas à proprement parler originaire de système solaire", explique Mme Engrand.

Ces données plaident, au contraire, en faveur de l'idée que les processus de formation des systèmes stellaires - à l'image du système solaire - incluent des mécanismes capables de forger cette matière organique, brique élémentaire de tout édifice biologique.

Stéphane Foucart

Ces données plaident, au contraire, en faveur de l'idée que les processus de formation des systèmes stellaires - à l'image du système solaire - incluent des mécanismes capables de forger cette matière organique, brique élémentaire de tout édifice biologique

La Nasa a lancé un appel à idées qui a reçu 28 propositions de missions ou d’instruments qui ambitionnent d’explorer chaque recoin du Système solaire pour apporter la preuve que la vie terrestre n’est pas une singularité.

La Nasa a lancé un appel à idées qui a reçu 28 propositions de missions ou d’instruments qui ambitionnent d’explorer chaque recoin du Système solaire pour apporter la preuve que la vie terrestre n’est pas une singularité.

L'histoire de la vie sur Terre se heurte à un mur infranchissable. Tous les indices de la vie primitive au-delà de 3,5 à 3,8 milliards d'années ont en effet été effacés par la tectonique des plaques et les convulsions multiples de la croûte terrestre. Bien que l’on ait récemment découvert des roches terrestres vieilles de 4,28 milliards d'années, les informations contenues dans les fossiles ne vont pas au-delà de cette période.

A mesure que la science progresse, on se rend compte que de nombreuses régions du Système solaire présentent des conditions favorables à la vie. De Mercure à Pluton, des niches biologiques existent. Pour apporter la preuve que la vie existe ailleurs, la Nasa va se focaliser sur Mars, Titan, Europe, Encelade et les comètes, en traquant des molécules associées à l'apparition de la vie ainsi que d'éventuelles bactéries, vivantes ou fossiles.

Mars est un cas à part. Planète la plus facilement accessible, elle est également celle qui ressemble le plus à la Terre. Lorsqu’elles se forment, ces deux planètes sont pour ainsi dire semblables. Seule la distance au Soleil les différencie, ce qui explique en grande partie leur évolution différente. Parmi les propositions faites à la Nasa, la mission de retour d’échantillons martiens est en tête de gondole. Elle pourrait être réalisée dans le cadre d’une coopération internationale. Avec un coût estimé à près de 5 milliards de dollars répartis sur une dizaine d’années, il est difficile d’imaginer que la Nasa se lance seule dans ce projet.

Autre objectif martien d’envergure, le méthane. Découvert dans l’atmosphère de la planète rouge en 2003 par Mars Express, confirmé depuis par Mars Reconnaissance Orbiter, il plonge les chercheurs dans l’expectative. La présence de ce gaz, qui se dissipe en 300 ans, laisse penser que la planète ne serait pas totalement morte, au moins du point de vue géologique. On suppose que l'origine de ce gaz est volcanique, . l'hypothèse demeure qu'il pourrait être produit par des bactéries méthanogènes de type de celles qui sont dans l’œsophage des vaches !

Plus loin dans le Système solaire, les mondes de Jupiter et Saturne fascinent tout autant que Mars. Ainsi en est-il de Titan, le satellite le plus gros de Saturne, où l’on suppose que des formes de vie pluricellulaires peuvent se développer. Bien que cette hypothèse ne fasse pas l’unanimité, la Nasa sait que Titan est un monde riche en matière organique. Parmi les propositions pour explorer ce satellite figurent un orbiteur, un ballon dérivant dans l’atmosphère et un engin conçu pour voguer sur Ligeia Mare, une vaste étendue de méthane liquide située au pole nord.

Encelade est un autre satellite de Saturne qui intéresse les chercheurs de vie extraterrestre. Il se caractérise par d’importants panaches s’échappant de sa surface, générés par des geysers composés de particules très fines de glace. En plus de cristaux de glace, les geysers contiennent des molécules organiques, ce qui laisse songeur. En dessous de sa surface et au niveau des fameuses griffures de tigre crachant ces geysers doivent se trouver des poches d’eau liquide. Elles seraient bien plus accessibles, du fait de leur faible profondeur, que l’océan sous la surface d’Europe.

Ce satellite de Jupiter est un des quatre galiléens. Les scientifiques des missions Galileo et Voyager ont l’intime conviction qu’il cache, sous son épaisse couche de glace, un océan liquide, vraisemblablement global. Mieux encore, ce satellite possède tous les ingrédients nécessaires à la vie (matière organique, source de chaleur, poches d’eau liquide et saumure). Parmi les propositions, on signalera celle d’un radar capable scruter sous cette surface épaisse de plusieurs kilomètres.

Concernant les comètes et autres résidus de la formation du Système solaire, ces objets contiennent très vraisemblablement les briques initiales de la vie terrestre. Ils sont connus pour avoir enrichi la Terre en différents matériaux, notamment pendant le Grand Bombardement, une période qui a duré plus de 700 millions d'années après la formation du Soleil et où 14 millions d'objets ont percuté la Terre. Pour avancer sur cette question, les scientifiques réclament une mission de retour d’échantillons. Une mission de ce type pourrait astucieusement compléter Rosetta, la mission de l’Esa en route pour déposer un atterrisseur sur la surface de la comète Churyumov-Gerasimenko (2014).