Eau chargée de minéraux émergeant d’un évent hydrothermal sur le volcan sous-marin Niua dans le bassin de Lau, au sud-ouest de l’océan Pacifique. Au fur et à mesure que l’eau se refroidit, les minéraux se précipitent pour former des «cheminées» en forme de tour. Image prise lors de la croisière 2016 “Virtual Vents”. USGS
La présence d’eau liquide est un indicateur principal de l’habitabilité sur les lunes glacées de notre système solaire externe ainsi que sur les planètes telluriques telles que Mars.
Si les environnements contenant de l’eau liquide hébergent la vie, certains de ses restes organiques peuvent être fossilisés et conservés en tant que biosignatures organiques. Cependant, des matériaux inorganiques peuvent également être présents et des réactions organiques-inorganiques assistées par l’eau peuvent transformer l’architecture organique des restes biologiques. Notre compréhension du devenir de ces restes organiques peut être facilitée par des simulations expérimentales qui surveillent les changements chimiques qui se produisent dans la matière organique microbienne en raison de la présence d’eau et de minéraux.
Nous avons réalisé des expériences hydrothermales à des températures comprises entre 100°C et 300°C impliquant des microbes riches en lipides et des mélanges minéraux de serpentinite naturelle générés par l’altération hydrothermale subaquatique de la roche ultramafique. Les produits révèlent à quoi peuvent ressembler les signaux de la vie lorsqu’ils sont soumis à des réactions eau-organique-inorganique. Les lipides à chaîne droite et ramifiée dans les échantillons non modifiés sont rejoints par des produits de cyclisation et d’aromatisation dans les échantillons hydrothermiquement modifiés.
Les réactions hydrothermales produisent des produits distincts qui ne sont pas présents dans les matières premières, y compris de petits composés à cycle unique, hétéroatomiques et aromatiques tels que les indoles et les phénols. Les réactions hydrothermales en présence de minéraux de serpentinite conduisent à une réduction significative de ces structures organiques et à leur remplacement par des dicétopipérazines (DKP) et des dihydropyrazines (DHP), qui peuvent être des composés distincts des réactions organiques-inorganiques. Étant donné que les précurseurs des DKP et des DHP sont normalement perdus au cours de la diagenèse précoce, la présence de ces composés peut être un indicateur de la coexistence d’une vie récente et d’un traitement hydrothermique en présence de minéraux.
Cependant, des expériences en laboratoire révèlent que la formation et la conservation de ces composés ne peuvent se produire que dans une fenêtre de température distincte. Nos découvertes sont pertinentes pour les missions de détection de la vie qui visent à accéder aux environnements hydrothermaux et serpentinisants dans les sous-surfaces des lunes glacées et de Mars.
Jonathan SW Tan 1, Tara L Salter 1, Jonathan S Watson 1, J Hunter Waite 2, Mark A Sephton 1
Astrobiologie. 2023 juil. 28. doi : 10.1089/ast.2022.0144.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37506324/
Astrobiologie
2023-08-03 03:10:12
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