TORONTO, le 11 mai 2020 — Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, les plus anciens fluides moléculaires du système solaire auraient pu être à l’origine de la formation et de l’évolution rapides des éléments constitutifs de la vie.
Une équipe internationale de scientifiques, sous la direction de chercheurs du Musée royal de l’Ontario (ROM) et des coauteurs de l’Université McMaster et de l’Université York, a utilisé une technologie de pointe pour isoler des atomes de minéraux qui se sont formés dans les fluides d’un astéroïde il y a plus de 4,5 milliards d’années.
Les scientifiques ont recouru à une technique d’imagerie 3D des atomes au moyen de la sonde atomique tomographique pour cibler les molécules aux joints de grains et au niveau des pores des grains de magnétite qui se seraient formés sur la croûte de la célèbre météorite du lac Tagish aujourd’hui dans la collection du ROM. Ils ont découvert des précipités d’eau dans les joints de grains qui font l’objet de cette étude révolutionnaire.
« Nous savons que l’eau était abondante à l’origine du système solaire, explique Lee White (Ph. D.), auteur principal du rapport et chercheur postdoctoral Hatch au ROM, mais il existe très peu de preuves tangibles de la composition chimique ou de l’acidité de ces liquides, même s’ils ont été essentiels à la formation et à l’évolution précoces des acides aminés et, partant, de la vie microbienne. »
Cette nouvelle étude à l’échelle atomique fournit la première preuve de l’existence des fluides remplis de sodium (et alcalins) dans lesquels se seraient formés les framboïdes de magnétite, menant à la formation de la vie microbienne il y a 4,5 milliards d’années. « Les acides aminés sont présents dans toutes les cellules vivantes sur Terre. Cela dit, nous avons beaucoup à apprendre sur leur formation dans notre système solaire, affirme Beth Lymer, doctorante à l’École polytechnique Lassonde de l’Université York et coauteure de l’étude. Restreindre le nombre de variables, comme la température et le pH, nous permet de mieux comprendre la synthèse et l’évolution de ces molécules fondamentales dans ce qui constitue les facteurs biotiques sur Terre. »
La chondrite carbonée du lac Tagish a été récupérée dans les glaces du lac Tagish (C.-B.) en 2000. Elle a été acquise par la suite par le ROM où elle figure parmi les fleurons de la collection. L’échantillon sur lequel l’équipe a travaillé n’a donc jamais été exposé à des températures supérieures à celle du laboratoire ou à de l’eau liquide, ce qui permet aux scientifiques d’établir avec assurance un lien entre les fluides mesurés et l’astéroïde dont ils proviennent. En utilisant de nouvelles techniques, notamment au moyen de la sonde atomique tomographique, les chercheurs espèrent mettre au point des méthodes d’analyse des matières planétaires rapportées par des navettes, à l’occasion de la mission OSIRIS-REx de la NASA ou de missions de retour d’échantillons sur Mars dans un proche avenir.
« La tomographie par sonde atomique nous permet de faire de fantastiques découvertes sur des parcelles de matière un millier de fois plus fines qu’un cheveu, déclare M. White. L’échantillonnage des missions spatiales se limitant à minuscules échantillons, ces techniques joueront un rôle essentiel dans notre compréhension du système solaire tout en préservant ces matières pour les générations futures. »
La météorite du lac Tagish a été acquise par le ROM grâce au soutien généreux du Fonds fiduciaire de bienfaisance Louise Hawley Stone.
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Photo : Framboïdes de magnétite sur la météorite du lac Tagish : La structure sphéroïdale révèle qu’elle s’est formée dans l’eau, permettant aux chercheurs de mesurer la composition chimique de la solution retenue entre les grains. © Chi Ma
LE ROM
Ouvert en 1914, le Musée royal de l'Ontario fait connaître les arts, la culture et la nature du monde entier au fil des siècles. Le ROM, l’une des 10 institutions culturelles les plus réputées d’Amérique du Nord, est aussi le musée le plus important et le plus complet au Canada. Ses collections de classe mondiale réunissent plus de treize millions d’objets d’art et de spécimens naturels dans 40 galeries et salles d’exposition. Principal centre de recherche sur le terrain au pays et chef de file mondial pour ses découvertes originales, le ROM joue un rôle essentiel dans notre appréciation des arts, de la culture et de la nature. Le Musée, qui allie l’architecture de l’édifice historique et le style contemporain du Cristal Michael Lee-Chin créé par le Studio Daniel Libeskind, constitue à la fois un site d’intérêt national et une destination culturelle dynamique en plein centre de Toronto dont tous et toutes peuvent profiter.