La vie sur la planète Terre n’aurait pas pu apparaître sans la présence préalable de molécules dites prébiotiques, celles que l’on retrouve aujourd’hui dans tous les organismes vivants. Une molécule prébiotique est une molécule impliquée dans les processus menant à l’origine de la vie. Autrement dit une molécule organique formée sans l’intervention d’êtres vivants. Les molécules prébiotiques sont des précurseurs chimiques ou environnementaux de la vie.
La Terre était une planète présentant les conditions préalables indispensables à la vie (présence d’eau, température, pression, ensoleillement). Mais il n’y avait pas initialement de vie, en l’absence de molécules prébiotiques. Celles-ci ont pu y apparaître selon deux mécanismes différents, soit une synthèse endogène (intérieure) sur la jeune Terre, soit un apport exogène (à partir de l’espace).
Il y avait de nombreux types de synthèse endogène, décharges électriques dues à des orages, irradiation atmosphérique, (proton irradiation) , processus photochimiques , impacts à haute vitesse provenant de météores…
Cependant l’apport de molécules prébiotiques à partir de l’espace est un mécanisme de plus en plus pris en considération. Celles-ci auraient pu être apportées par des comètes, des astéroïdes, des particules de poussière interplanétaire. Récemment divers échantillons provenant de l’astéroïde Ryugu avaient montré que de nombreuses molécules prébiotiques pouvaient survivre à l’entrée dans l’atmosphère terrestre.
Celles-ci ne sont d’ailleurs pas indispensables. Les météores dits chondrites carbonées peuvent catalyser la formation de nombreuses molécules prébiotiques en conditions aqueuses (https://fr.wikipedia.org/wiki/Chondrite_carbon%C3%A9e) et ainsi fertiliser la jeune Terre.
Quant aux comètes, l’expérience a montré qu’elles peuvent contenir d’importantes quantités de molécules carbonées CHN ou Hydrocyaniques HCN nécessaires à l’apparition de la vie. Une comète peut impacter la Terre d’une façon ralentie (soft landing) en creusant un entonnoir qui se remplira d’eau riche en éléments préorganiques, où se développeront de premières formes de vie.l
Il est souvent demandé pourquoi l’on observe pas de tels mécanismes encore en action sur la Terre pour y apporter d’autres formes de vie. La réponse souvent faite est que la vie telle qu’existe aujourd’hui sur la Terre est si proliférante qu’elle éliminerait, ou rendrait invisible, tout nouvel apport de vie
Can comets deliver prebiotic molecules to rocky exoplanets?
and P. B. Rimmer
Published:15 November 2023
https://doi.org/10.1098/rspa.2023.0434
- Abstract
In this work, we consider the potential of cometary impacts to deliver complex organic molecules and the prebiotic building blocks required for life to rocky exoplanets. Numerical experiments have demonstrated that for these molecules to survive, impacts at very low velocities are required. This work shows that for comets scattered from beyond the snow-line into the habitable zone, the minimum impact velocity is always lower for planets orbiting Solar-type stars than M-dwarfs. Using both an analytical model and numerical N-body simulations, we show that the lowest velocity impacts occur onto planets in tightly packed planetary systems around high-mass (i.e. Solar-mass) stars, enabling the intact delivery of complex organic molecules. Impacts onto planets around low-mass stars are found to be very sensitive to the planetary architecture, with the survival of complex prebiotic molecules potentially impossible in loosely packed systems. Rocky planets around M-dwarfs also suffer significantly more high velocity impacts, potentially posing unique challenges for life on these planets. In the scenario that cometary delivery is important for the origins of life, this study predicts the presence of biosignatures will be correlated with (i) decreasing planetary mass (i.e. escape velocity), (ii) increasing stellar-mass and (iii) decreasing planetary separation (i.e. exoplanets in tightly-packed systems).
Europe Solidaire 