UN LIEN ASTRONOMIQUE POTENTIEL ENTRE LA SYNTHÈSE DES ÉLÉMENTS À L'ORIGINE DE LA VIE ET LES ENVIRONNEMENTS CIRCUMSTELLAIRES


Depuis l'expérience de Miller et Urey en 1953, les scientifiques ont supposé que la vie s'est développée à partir de molécules inorganiques simples sur la Terre primitive. En disposant d'une source d'énergie appropriée (e.g. les décharges électriques des éclairs) et d'un environnement hospitalier (e.g. les océans), on estime que des molécules organiques complexes telles les sucres et les acides aminés ont pu être formées à partir du méthane, de l'hydrogène et de l'ammoniaque ambiants. Par la suite, ces molécules organiques auraient servi de base au développement de la vie telle que nous la connaissons maintenant.

Toutefois, des observations astronomiques récentes ont permis de découvrir l'existence de molécules organiques complexes dans les environnements stellaires. Grâce à l'Observatoire Infrarouge Spatial (ISO) de l'Agence Spatiale Européenne, les astronomes Sun Kwok et Kevin Volk (University of Calgary) et Bruce Hrivnak (Valparaiso University) ont découvert la signature de molécules organiques avec des structures aliphatiques et aromatiques dans les enveloppes circumstellaires de vieilles étoiles. Dans une communication, présentée aujourd'hui à Atlanta dans le cadre de la rencontre semi-annuelle de l'American Astronomical Society, ils démontrent que la synthèse chimique peut se produire rapidement. Ils montrent que sur une période aussi courte que quelques milliers d'années, de petites molécules organiques avec des structures aliphatiques se transforment en grandes molécules aromatiques complexes. Ils arrivent à cette conclusion en comparant les spectres infrarouges d'étoiles géantes rouges évoluées, de nébuleuses proto- planétaires, et de nébuleuses planétaires. Puisqu'il ne faut que quelques milliers d'années à une étoile pour évoluer d'une étape à l'autre dans cette séquence, les différents spectres infrarouges constituent la preuve la plus directe de la synthèse chimique dans les étoiles.

Comme l'affirme le Dr. Kwok, ``Même si nous ne comprenons pas comment les réactions chimiques peuvent se produire aussi efficacement dans un environnement où la densité est si faible, il n'y a aucun doute que de telles molécules complexes existent et que les étoiles les fabriquent sans difficulté''. Au cours des 15 dernières années, les Drs. Kwok et Hrivnak, des pionniers dans l'étude des nébuleuses proto-planétaires, ont montré que ces étoiles sont des sites riches en molécules complexes. Puisque ces étoiles ont des durées de vie très courtes, les molécules observées dans leurs enveloppes circumstellaires doivent avoir été fabriquées récemment. La recette chimique débute avec la synthèse de l'acétylène que l'on détecte dans les enveloppes des étoiles géantes rouges. L'acétylène agit ensuite comme blocs de construction pour les molécules aromatiques telles le benzène ainsi que d'autres hydrocarbures aromatiques plus complexes.

Étant donné que ces molécules sont éventuellement rejetées dans le milieu interstellaire, il est tout à fait possible que certaines puissent se retrouver à la surface de planètes comme la Terre. Si cette hypothèse s'avère vraie, l'origine de la vie sur la Terre pourrait avoir été plus facile qu'on le croyait.

La détection de telles molécules organiques complexes dans les enveloppes stellaires permet même de spéculer que les acides aminés auraient pu y être synthétisés même si, pour l'instant, la détection de ces derniers ne soit pas possible avec les télescopes spatiaux actuels. La découverte éventuelle de telles molécules permettrait de croire que l'apparition de la vie est un phénomène commun dans l'Univers.

La nébuleuse du Nénuphar située dans la constellation de l'Autel est une de ces nébuleuses proto-planétaires où l'on retrouve des molécules organiques complexes avec des structures aliphatiques et aromatiques. Cette photographie a été obtenue avec la caméra à grand champ (Wide Field Planetary Camera) du Télescope Spatial Hubble le 28 juin 1999.
Crédits: Sun Kwok, Bruce Hrivnak, et Kate Su.

D'autres photographies peuvent être obtenues via internet à l'adresse suivante:
http://www.iras.ucalgary.ca/~kwok/aas00.html

Ce travail a bénéficié du soutien du Conseil de la Recherche en Sciences Naturelles et en Génie du Canada, de l'Agence Spatiale Canadienne, et de la NASA.

Pour plus de renseignements, contactez:

Dr. Sun Kwok
Dept. of Physics & Astronomy
University of Calgary
2500 University Drive N.W.
Calgary, AB

bureau:   (403) 220-5414
cell:         (403) 830-8395
courriel: kwok@iras.ucalgary.ca