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HOMOCHIRALITÉ : ORION SOURCE DE LA VIE SUR TERRE?

SAlut a tous

Comment la vie sur Terre a-t-elle commencé? Grande question.

Une des hypothèses serait que la vie viendrait de l'espace (c'est donc nous les extra terrestres!!) lorsque des matières organiques furent propagées sur Terre lors de la phase originelle des grands bombardements au tout début de la formation de notre planète.

On le sait, car on a étudié certaines météorites (comme celle de Murchison) et on y a trouvé des acides aminés, les briques de la vie.

Une équipe internationale d'astronomes menée par le NAOJ Japonais, a effectué des recherches sur les propriétés de la lumière dans la région de la nébuleuse d'Orion, connue pour être le lieu (proche de nous) de nombreuses naissances d'étoiles (la pouponnière d'Orion!).

Ils ont étudié à cette occasion leurs liens avec un éventuel développement de la vie terrestre.

Ils se sont intéressés à l'homochiralité biomoléculaire.

Quelques explications préliminaires.

Je me permets de citer une explication prise dans l'excellent mémoire de George Pranal intitulé :

"Quelques problèmes d'astrobiologie" que l'on peut télécharger sur le site de l'Observatoire de Paris, qui fait une excellent synthèse sur la question et donne des pistes pour le futur.

Une molécule ou un objet est chiral (du grec cheir, main) lorsqu'il n'a ni centre, ni axe, ni plan de symétrie.

De nombreuses molécules d'origine biologique sont chirales et leur symétrique par rapport à un plan n'est pas superposable à la molécule d'origine.

À la manière de deux mains, l'une gauche et l'autre droite, les molécules d'acides aminés sont de deux formes, L ou D.

Seule la forme L est utilisée par les êtres vivants terriens (voir figure) bien qu'a priori rien n'interdit d'imaginer une vie basée sur l'autre forme, la forme D.

Exemple de structures de deux acides aminés L et D.
Ils sont chacun l'image dans un miroir de l'autre.
Dessin : NAOJ.

Ces molécules de forme complexe, lorsqu'elles sont d'origine minérale et non biogènes, constituent la plupart du temps un mélange, à part égale des deux formes, appelé mélange racémique (du latin racemus, grappe).

Quelques processus physico-chimiques sont capables de créer un léger déséquilibre entre les deux formes, par exemple un rayonnement polarise circulairement.

Sur les 70 amino-acides trouvés dans la météorite de Murchinson un excès de 9% de forme L a été trouve (Cronin et Pizzarello 1997).

Toutefois, aucun processus physico-chimique naturel connu n'est capable de synthétiser un composant homochiral, c'est a dire comportant 100% d'une forme et 0% de l'autre.

L'homochiralité est donc un marqueur biologique fiable.

On appelle énantiomères (du grec énantios, opposé), des molécules isomères (en chimie organique :

même formule brute, mais formule développée différente) images l'une de l'autre dans un miroir, mais non superposables.

Une molécule possédant deux énantiomères est chirale.

Voir cette animation sur la chiralité des mains.

Si une molécule n'existe que sous une forme énantiomère, on dit qu'elle possède la propriété d'homochiralité.

Par exemple, dans la nature, tous les acides aminés constituant les protéines sont lévogyres (gauche) et tous les sucres de l'ADN sont dextrogyres (droit).

L'origine de cette homochiralité est un mystère, qu'il faudra bien résoudre un jour ou l'autre, car cela caractérise la plupart des formes de vie sur Terre.

On remarque que les acides aminés trouvés dans certaines météorites montrent un excès de molécules possédant la même chiralité.

Comment ont elles été formées?

Et dans quelles conditions?

Ce fut le point de départ de notre équipe de Japonais qui a étudié la nébuleuse d'Orion.

La favorisation d'une chiralité (D ou L) par rapport à l'autre, pouvant être provoquée par la lumière polarisée circulaire, ils se sont intéressés alors au degré de polarisation de la lumière en provenance de la nébuleuse d'Orion, plus particulièrement de la région appelée BN/KL (pour Becklin-Neugebauer object / Kleinmann-Low nebula).

Ils développèrent un polarimètre circulaire (le SIRPOL pour la caméra IR SIRIUS montée sur le télescope Sud Africain IRSF de 1,4m), les résultats :

une lumière polarisée circulairement est produite par Orion dans l'IR et la zone d'émission est énorme, plus de 400 fois la taille de notre système solaire.

Cette lumière polarisée serait principalement produite par des étoiles de très forte masse.

Les autres régions proches ne possèdent pas cette propriété.

Image prise par SIRPOL, mesurant la polarisation circulaire IR de la lumière de la région d'Orion.

La couleur jaune représente la polarisation circulaire gauche (CCW); la couleur rouge la polarisation circulaire droite (CW).

Les barres indiquent la taille de l'image par rapport à des multiples de notre système solaire.

crédit : NAOJ, the National Astronomical Observatory of Japan

Les chercheurs se demandent si cette lumière polarisée n'aurait pas en se propageant à travers l'espace favorisé la structure lévogyre de nos acides aminés sur Terre.

En effet notre Soleil pourrait avoir été formé dans une région similaire à Orion (étoiles très massives) qui aurait inondé l'environnement (notamment les météorites qui pourraient frapper la Terre plus tard) de cette lumière polarisée conduisant ainsi à cette homochiralité.

Les principales études de cette équipe sont publiées dans l'article "Extended High Circular Polarization in the Orion Massive Star-Forming Region: Implications for the Origin of Homochirality in the Solar System"

La source ;

http://www.planetastronomy.com/astronews/astrn-2010/10/astronews-net-08aug10.htm#ANTENNES

Amicalement

Le lundi 16 août 2010 à 02h22 dans News
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