Comment la foudre a pu déclencher la vie : de nouvelles recherches dévoilent les secrets chimiques de la Terre primitive
De nouvelles recherches suggèrent que les coups de foudre sur la Terre primitive pourraient avoir joué un rôle crucial dans le déclenchement des réactions chimiques nécessaires à l’apparition de la vie, créant des molécules réactives essentielles à l’émergence des premières biomolécules.
La vie sur Terre pourrait être due à une série de puissants éclairs survenus il y a des milliards d’années. Des chercheurs de Harvard ont découvert que ces orages anciens auraient pu déclencher des réactions chimiques essentielles, créant les éléments constitutifs de la vie dans l’environnement primordial de la Terre. En simulant les conditions qui prévalaient sur Terre en laboratoire, l’étude, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, jette un nouvel éclairage sur les origines de la vie, remettant en question les théories précédentes et ouvrant de nouvelles possibilités pour comprendre comment la vie a commencé sur notre planète.
La foudre comme catalyseur chimique
Les éclairs sont bien plus que de simples manifestations spectaculaires de la nature ; ils pourraient avoir été des catalyseurs de la vie sur Terre. Selon l’étude menée par George M. Whitesides, professeur de recherche en chimie à l’université Woodford L. et Ann A. Flowers, l’électrochimie du plasma induite par la foudre aurait pu transformer l’atmosphère primitive de la Terre en une riche soupe chimique, remplie de molécules réactives essentielles au développement de la vie.
The Hadean Eon in a bottle: Researchers built a young Earth simulation to mimic the lightning-induced electrochemistry that could have produced the nitrogen- and carbon-containing building blocks critical for life on Earth. In PNAS: https://t.co/c4Z8jOhc5E pic.twitter.com/rJAOMJdOek
— PNASNews (@PNASNews) August 9, 2024
En générant des étincelles à haute énergie dans leur laboratoire, les chercheurs ont reproduit les conditions de la Terre primitive, révélant comment la foudre aurait pu transformer des gaz inertes comme le dioxyde de carbone et l’azote en composés réactifs. Ces réactions étaient particulièrement puissantes aux interfaces entre les phases gazeuse, liquide et solide, exactement là où les premiers éclairs auraient concentré leur énergie.
Cette étude suggère que la foudre pourrait avoir joué un rôle plus important dans l’origine de la vie qu’on ne le pensait jusqu’à présent, offrant ainsi une nouvelle perspective sur la façon dont les éléments chimiques constitutifs de la vie se sont formés. Les implications vont au-delà de la Terre, car des processus similaires pourraient se produire sur d’autres planètes où des orages électriques sont actifs, comme Jupiter ou Saturne.
Paysage chimique de la Terre primitive
La Terre était un monde rude et peu accueillant, frappé par les impacts d’astéroïdes, en proie à une furie volcanique et enveloppé d’une atmosphère épaisse et inerte. Dans cet environnement hostile, la foudre a peut-être joué un rôle clé dans la transformation des gaz stables en composés réactifs nécessaires à la vie. L’étude montre comment la foudre a pu convertir le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone et en acide formique, et l’azote en nitrate, en nitrite et en ions ammonium, des molécules qui auraient pu servir de précurseurs aux acides nucléiques, aux protéines et à d’autres biomolécules vitales.
Les résultats de l’étude concordent avec ceux de recherches antérieures sur d’autres sources d’énergie potentielles pour les débuts de la vie, comme le rayonnement ultraviolet et les cheminées sous-marines. Cependant, l’avantage unique de la foudre, comme le souligne le co-auteur principal Thomas C. Underwood, est sa capacité à déclencher des réactions électrochimiques à travers différentes interfaces, reliant l’atmosphère, les océans et la terre d’une manière que d’autres sources d’énergie ne peuvent pas faire. Cette interconnexion pourrait avoir été la clé de la création de l’environnement chimique diversifié nécessaire à l’épanouissement de la vie sur la Terre primitive.
Référence de l'actualité :
Chaudhry, Y. « Comment la vie est-elle apparue sur Terre ? https://news.harvard.edu/gazette/story/2024/08/how-did-life-begin-on-earth-research-zeroes-in-on-lightning-strikes/