Les scientifiques pensent qu’une trace d’eau découverte dans un échantillon d’astéroïde collecté par une sonde spatiale japonaise pourrait fournir des indices sur les origines de la vie sur Terre.
Depuis le retour du Hayabusa2 avec l’échantillon de l’astéroïde Ryugu en décembre 2020, plusieurs découvertes importantes ont été faites, notamment des analyses confirmant la présence de substances considérées comme les éléments constitutifs de la vie sur l’astéroïde, comme l’eau liquide et la matière organique.
SPring-8, la vaste installation de rayonnement synchrotron de Sayo, dans la préfecture de Hyogo, dans l’ouest du Japon, a résolu le mystère caché dans le minuscule échantillon, qu’une équipe de chercheurs de l’Université Ritsumeikan, entre autres, a pu observer.
Ryugu, qui orbite autour du Soleil entre la Terre et Mars et dont le diamètre est estimé à environ 900 mètres, contiendrait les restes du matériau primordial de la formation du système solaire il y a près de 4,6 milliards d’années.
Hayabusa2, lancé en décembre 2014, a récupéré 5,4 grammes de matériaux de surface et de poussière souterraine de l’astéroïde après avoir effectué deux atterrissages sur plusieurs mois en 2019. Il a parcouru un total de 5,24 milliards de kilomètres au cours de son voyage de six ans.
L’objectif principal de l’analyse de l’échantillon était de déterminer si de l’eau et des acides aminés, qui sont essentiels à la vie, étaient présents. Plus de 20 types d’acides aminés ont été découverts, alors que des traces d’eau avaient été identifiées lors d’analyses précédentes, mais il était particulièrement intéressant qu’elle soit cette fois découverte sous sa forme liquide.
Les découvertes donnent du crédit à la théorie selon laquelle la vie sur Terre est née dans l’espace extra-atmosphérique. Certains chercheurs pensent que des corps célestes tels que des astéroïdes et leurs fragments sont tombés sur Terre, apportant de l’eau et de la vie.
Une équipe dirigée par Akira Tsuchiyama, professeur à l’Université Ritsumeikan, a entrepris d’utiliser SPring-8 pour examiner l’échantillon, qui mesurait moins de 1 millimètre de diamètre. SPring-8 présente un énorme dispositif circulaire d’un diamètre d’environ 500 mètres et d’une circonférence d’environ 1,5 kilomètre sur le vaste site.
“Nous nous déplaçons parfois à vélo dans l’établissement”, a déclaré Tsuchiyama. Lorsqu’elle était exposée à une lumière puissante, la structure de la matière pouvait être vue jusqu’au niveau atomique et moléculaire, et surtout, l’échantillon lui-même n’était pas du tout endommagé au cours du processus.
Parmi les différents appareils de SPring-8, le scanner à rayons X a été utilisé cette fois. L’équipement utilisé pour analyser l’eau peut faire la distinction entre dix millionièmes de mètre. “Nous avons d’abord examiné la structure 3D pour trouver où se cachent les choses intéressantes”, a-t-il déclaré.
L’échantillon a été placé sur une plate-forme et mis en rotation tout en étant irradié par un faisceau. Après avoir pris des photos pendant environ 30 minutes et analysé la structure interne, un liquide a été découvert à l’intérieur des cristaux d’un minéral appelé pyrrhotite.
La partie en cristal a été découpée et analysée par la NASA. Une analyse chimique du liquide gelé a révélé qu’il s’agissait bien d’eau.
L’équipe travaille également sur un appareil avec une précision légèrement inférieure mais qui peut observer une zone plus large. Pour comprendre la structure globale de Ryugu, une attention particulière est portée à la densité de l’échantillon.
Selon Tsuchiyama, en connaissant la densité de la matière, ils peuvent déterminer dans une certaine mesure comment les corps célestes se sont formés et comment ils ont évolué par la suite. Le poids et le volume doivent être mesurés pour évaluer la densité, mais il est difficile de mesurer le volume de petits échantillons à l’aide de méthodes conventionnelles.
Cependant, en utilisant le rayonnement synchrotron, il est possible de déterminer le volume à partir de l’image. Des échantillons relativement grands peuvent être pesés, ce qui donne une densité précise.
L’eau de Ryugu est assimilée à une source chaude : elle contient du dioxyde de carbone comme une source gazeuse. Sous quelle forme il existait autrefois dans le corps céleste est un grand point d’enquête future. De plus, un échantillon prélevé par les États-Unis sur un autre astéroïde peut également être analysé pour la présence et les propriétés de l’eau à l’aide de SPring-8.
“Nous aimerions relier cela à la recherche sur l’eau d’autres corps célestes”, a déclaré Tsuchiyama.
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