En juillet 2024, un piste de météore il a traversé le ciel de la région métropolitaine de New York. La boule de feu a suivi une trajectoire est-ouest au-dessus de Staten Island en direction du New Jersey avant de se désintégrer en plusieurs fragments. L’un d’eux des fragments sont tombés sur le toit d’une maison à Hillsborough, dans le New Jersey, perçant le plafond d’une chambre vide. L’échantillon de météorite a été confié et distribué à plusieurs laboratoires internationaux pour analyse. Une équipe dirigée par Peter Jenniskens, chercheur à Institut SETI et NASAa récemment publié dans Science Advances les résultats complets de l’étude commencée deux ans plus tôt : la météorite Hillsborough, comme elle a été officiellement nommée par Société météoritiques’est avéré être un échantillon unique de chondrite CM.
Le chondrites carbonées CM sont considérés par les scientifiques comme planétaires parmi les matériaux les plus importants pour étudier l’origine de la viecar ils contiennent en abondance de l’eau liée à des minéraux et des composés organiques complexes, notamment des acides aminés, des sucres et des bases azotées, les composés chimiques à la base de la biologie terrestre. Ce qui rend la météorite de Hillsborough si précieuse reste rapidité de récupération. S’agissant d’une chute observée et documentée en temps réel et non d’une découverte fortuite après des années d’exposition aux agents atmosphériques, la météorite n’a pas eu le temps d’être contaminée par le milieu terrestre, restant l’un des échantillons primitifs les mieux conservés jamais analysés.
Une chondrite très rare qui raconte l’histoire de la formation du système solaire
L’acronyme CM identifie un groupe spécifique dont le nom dérive de Météorite Migheitombé en Ukraine en 1889 et utilisé comme échantillon de référence (CM est en fait l’acronyme de Carbonacée Mighei). Les chondrites CM se distinguent par le degré de altération aqueuse. Cette modification est notée sur un échelle numérique décroissante de 3 à 1: les CM3 ont subi une altération minime, les CM1 la plus intense, presque complète. C’est précisément dans ce contexte que s’inscrit la météorite de Hillsborough, classée CM1/2, soit un juste milieu particulièrement rare entre les deux extrêmes de l’échelle.
Les chondrites carbonées sont une classe de météorites rocheuses considérées parmi les matériaux les plus primitifs du système solaire: ils ont été formés par la croissance de poussières et de granules il y a environ 4,6 milliards d’années, en nébuleuse protoplanétaire qui a donné naissance au Soleil et aux planètes, et depuis lors, ils n’ont pas subi les processus de fusion et de différenciation qui ont transformé des corps plus grands comme la Terre ou Mars. C’est pour cette raison qu’ils sont souvent comparés à de vraies capsules temporelles chimiquescar ils conservent toujours la composition originale de la matière à partir de laquelle les planètes ont été formées, y compris les substances organiques.
Traces d’anciennes saumures contenant des molécules organiques
C’est précisément grâce à cette rapidité de récupération que les scientifiques ont pu identifier, au sein de la matrice rocheuse, les preuves de saumures de sel anciennes qui coulait autrefois sous la surface de l’astéroïde parent.
Une fois qu’une météorite atterrit sur Terre, elle commence immédiatement à interagir avec l’atmosphère, l’oxygène et les micro-organismes du sol. Ces processus peuvent modifier sa composition chimique, introduire des contaminants organiques d’origine terrestre et masquer ou détruire les traces de saumures, d’acides aminés et d’autres molécules organiques. Une récupération quelques heures ou quelques jours après la chute permet aux scientifiques d’analyser un échantillon qui reflète les conditions chimiques intactes présentes au moment de sa formation il y a des milliards d’années.
Les saumures salines présentes dans les météorites sont considérées des environnements particulièrement favorables à la chimie prébiotique. Leur concentration élevée peut favoriser et accélérer les réactions chimiques entre les substances organiques présentes, dans lesquelles des molécules simples peuvent se combiner en composés de plus en plus complexes, tels que des acides aminés et d’autres précurseurs de protéines.
Dans le astéroïdes primitifsles saumures salines se forment lorsque l’eau gelée initialement incorporée aux matériaux qui les composent fond, souvent en raison de la chaleur générée par la décomposition des éléments radioactifs présents dans la roche. Cette eau liquide circule ensuite à travers les fractures et les pores de la roche, dissoudre progressivement les sels et les minéraux qu’elle rencontre sur son passage et se concentre de plus en plus au fur et à mesure que l’eau s’évapore ou est consommée par des réactions chimiques avec les minéraux environnants.
Une caractéristique particulière de ces fluides est la capacité à rester à l’état liquide même à des températures très froidesplusieurs degrés en dessous de zéro. La forte concentration en sel abaisse en effet considérablement le point de congélation de la solution, un peu comme ce qui se produit lorsque du sel est épandu sur des routes verglacées. Cette propriété permet aux saumures de rester chimiquement actives même dans des environnements glacials tels que ceux typiques du sous-sol des astéroïdes, beaucoup plus longtemps que ne le ferait l’eau pure.
Des dépôts salins de ce type, générés par l’évaporation de fluides aqueux, avaient déjà été observés sur le planète naine Cérès et par exemple dans les échantillons apportés sur Terre par les missions japonaises Hayabusa2 de l’astéroïde Ryugu et par l’enquête américaine OSIRIS-REx de l’astéroïde Bennu. Mais ils ne l’étaient pas jamais été documenté dans une chondrite de type CM tombée sur notre planète. La récupération quasi immédiate de Hillsborough a permis d’exclure cette hypothèse, démontrant que l’activité de l’eau saline prenait bien son origine au sein de l’astéroïde.
Jusqu’à présent, on pensait que les environnements souterrains capables d’héberger des saumures n’étaient une caractéristique typique que de corps relativement grands comme Cérès, dotés d’une chaleur interne suffisante pour maintenir l’eau liquide pendant une longue période. Les traces trouvées à Hillsborough suggèrent que des conditions similaires pourraient également s’être produites en astéroïdes beaucoup plus petits et primitifsles mêmes qui auraient pu se former aux premiers stades de l’évolution du système solaire, il y a des milliards d’années.
Acides aminés extraterrestres et indices sur l’origine de la vie
Le analyses biochimiques menées sur les fragments de Hillsborough ont révélé la présence de acides aminésje éléments de base fondamentaux pour la construction de protéines. Leur origine extraterrestre est confirmée par la présence de des molécules extrêmement rares ou totalement absentes sur Terretels que l’acide α-aminoisobutyrique et l’isovaline, sont tous deux considérés comme de véritables signatures de la chimie biologique survenue dans l’espace.
Là spectrométrie de masse à très haute résolution nous a également permis d’identifier des milliers d’autres composés organiques appartenant à différentes familles moléculairestels que les acides carboxyliques, les molécules oxygénées et les hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Selon les chercheurs, ces molécules prébiotiques se seraient formées à l’intérieur du corps progéniteur lors d’une première phase d’altération aqueuse, puis s’enrichiraient davantage grâce à l’apparition ultérieure de saumures salées.
Les chondrites carbonées de type CM ont longtemps été considérées parmi les principales vecteurs de matière organique vers la Terre primordiale. Les scientifiques pensent que de telles météorites pourraient avoir contribué à enrichir la gamme de molécules prébiotiques disponible sur notre planète dans ses phases les plus anciennes d’où émergeront éventuellement les premiers systèmes vivants.