Selon les auteurs, les données obtenues améliorent la compréhension de l’origine de la vie et clarifient le mécanisme de travail des «usines interstellaires» qui fabriquent de la matière organique. Les résultats de l’étude sont publiés dans la revue Science Advances.
Chaque année, environ trois millions de tonnes de poussières interstellaires tombent sur la Terre. Selon les chercheurs, ces poussières constituées non seulement de substances minérales, mais aussi de matières organiques assez complexes, c’est-à-dire d’hydrocarbures et de leurs dérivés.
Selon les scientifiques, les réactions conduisant à la formation de composés organiques dans l’espace sont encore mal comprises. La caractéristique clé de telles réactions est qu’elles se produisent en l’absence totale de sources d’énergie externes, ce qui les rend extrêmement rares et exigeantes quant à la composition des agents réactifs. Dans les conditions de la Terre, la formation de matière organique est beaucoup plus facile en raison de la variété des composés chimiques et de la possibilité d’obtenir la chaleur de l’environnement.
Dans une nouvelle étude réalisée par des spécialistes de l’université de Samara, il a été démontré pour la première fois comment l’indène, hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP) le plus simple, peut se former en l’absence de sources d’énergie externes à des températures correspondant aux conditions de l’espace.
«Les petites particules solides d’hydrocarbures contenant des HAP, appelées grains interstellaires, constituent en fait des usines cosmiques moléculaires pour la synthèse de substances organiques telles que les acides aminés ou les sucres. Les étapes élémentaires que nous avons identifiées qui conduisent à la formation de HAP dans l’espace sont fondamentales pour comprendre la chimie de la matière carbonée dans notre galaxie», a expliqué Galia Galimova, étudiante en doctorat à l’université de Samara.
Les petites molécules non biologiques qui se trouvent à la surface des grains interstellaires peuvent réagir les unes avec les autres, en effectuant un «assemblage» chimique de molécules biologiques plus complexes. Les grains contenant de telles molécules se déplacent dans l’espace interstellaire. Ils peuvent se retrouver dans des conditions favorables en donnant éventuellement une nouvelle vie.
«La réaction que nous avons décrite se déroule entre une molécule de styrène et un méthylidyne. En conséquence, un état intermédiaire est obtenu, qui se cyclise et conduit ensuite à la formation d’indène aromatique et d’hydrogène atomique», a précisé Galia Galimova.
Il n’y a actuellement aucune alternative à ce mécanisme de formation d’indène dans l’espace, ont déclaré les chercheurs. Une autre réaction connue sans sources d’énergie externes conduisant à la formation d’indène est la réaction entre un benzène et une molécule d’allyle. Mais ces deux composés sont instables et n’ont pas été détectés dans l’espace lointain.
La modélisation astrochimique de la réaction proposée a pleinement confirmé qu’elle est possible dans les conditions de l’espace.
L’étude a été menée en étroite collaboration avec des spécialistes de l’université d’Hawaii à Manoa, de l’université internationale de Floride et du Benedictine College à Atchison (États-Unis). L’équipe de chercheurs a l’intention de poursuivre ses travaux dans ce domaine.
