Des analyses infrarouges ont révélé la présence de composés aliphatiques organiques sur Tchouri, la fameuse comète étudiée par la mission Rosetta. Une pièce supplémentaire pour comprendre comment la vie a pu apparaître dans l'Univers.

Plus de trois ans après la fin de sa mission, la sonde Rosetta continue de livrer ses secrets au compte-gouttes. Dans une étude publiée le 13 janvier dernier dans Nature Astronomy des chercheurs mettent en évidence la présence de carbone aliphatique sur la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, plus simplement connue sous le surnom de Tchouri. En soi, ce n’est pas un grand bouleversement puisqu’une étude datant de fin 2017 avait déjà mis en évidence la présence de carbone dans les grains éjectés de la comète. Mais ici il y a tout de même plusieurs choses à retenir.

Tout d’abord, ces analyses sont beaucoup plus fines que les précédentes qui avaient été publiées peu de temps après la fin de la mission. L’équipe de scientifiques a travaillé sur les données récoltées par l’instrument VIRTIS, un spectromètre qui a la particularité de travailler dans l’infrarouge ce qui peut donner une bonne idée des composés qui se trouvent à la surface de la comète. La signature du carbone s’est donc retrouvée sur la quasi totalité de la surface de Tchouri. Il faut préciser que cela ne donne pas d’indication sur la proportion de carbone de la comète, simplement sur ce qui se trouve à la surface.

La comète Tchouri.

Autre aspect intéressant, nous parlons ici de carbone aliphatique et pas aromatique. Les deux ont été détectés mais le carbone aliphatique ne présente pas le même type de structure moléculaire, il est moins stable que les composés aromatiques. Ce qui signifie qu’il n’a pas ou très peu été altéré depuis la naissance de Tchouri. Autrement dit, ces molécules sont présentes sous cette forme depuis plus de 4 milliards d’années, soit depuis la naissance de notre Système Solaire.

Des vestiges du Système Solaire

Pour Vassilissa Vinogradoff, astrochimiste au CNRS et au PIIM, laboratoire d’Aix-Marseille Université, qui a participé à l’étude, c’est une porte ouverte unique sur le passé : « Les comètes sont les seuls objets qui peuvent ainsi garder des traces du Système Solaire primordial. Ce sont des environnements extrêmement bien préservés qui nous renseignent sur les éléments que nous pouvions retrouver à l’époque. »

Les auteurs de l’étude n’ont rien laissé au hasard cette fois. Contrairement à la première publication sur le sujet, ils avaient davantage de temps pour traiter les données, ils ont donc recalibré le spectromètre en se basant sur la composition d’objets déjà connus afin d’éviter les « bruits » parasites qui pourraient fausser les analyses. Ils ont ainsi pu établir sans ambiguïté que la comète est recouverte de carbone.

Une comète approchant de l’intérieur du système solaire. // Source : NASA/JPL-Caltech (photo recadrée)

Mais d’où vient ce carbone ? Ici, pas de réponse claire puisque deux hypothèses valables s’opposent. D’un côté, la composition de la comète paraît semblable aux composés qui se trouvent dans l’espace interstellaire. Mais il y a également des similarités avec les météorites chondrites qui elles, ont été altérées par l’environnement de notre Système Solaire.

Ces informations pourraient être la clé pour retracer l’histoire du carbone dans le Système Solaire. Un carbone essentiel au développement de la vie et qui aurait justement pu être déposé sur Terre par des comètes. « La présence de carbone aliphatique ajoute de nouvelles pièces au puzzle », confie Vassilissa Vinogradoff.

Un puzzle qui commence à être assez complet : les composés organiques naissent dans les explosions d’étoiles. L’expression « nous sommes tous des poussières d’étoiles » rendue célèbre par Carl Sagan puis Hubert Reeves n’est pas qu’une belle phrase poétique : les atomes de notre corps sont composés de matériaux issus du cosmos.

« Nous sommes tous des poussières d’étoiles » : pas qu’une phrase poétique

Mais le chemin pour y arriver est long et complexe. Les composés organiques se recondensent, évoluent, changent d’état en même temps que la température de leur environnement est modifiée. Une partie est faite prisonnière des comètes, une autre se retrouve sur les météorites et c’est ainsi qu’elle finit au sein des systèmes planétaires. « Nous essayons de retracer le continuum autour de la matière organique. Mais il y a encore beaucoup de travail à faire. »

Beaucoup de travail mais aussi beaucoup de difficultés car analyser des comètes n’est pas chose facile. Rosetta et l’atterrisseur Philae ont récolté de précieuses données et se posant directement sur 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, mais leurs mesures seront plus utiles le jour où elles pourront être comparées à d’autres environnements similaires. Actuellement, il est impossible de savoir si les caractéristiques observées sur Tchouri sont typiques des comètes semblables, ou s’il s’agit d’une exception.

Bientôt un retour d’échantillon  ?

Il y a quelques précédents tout de même, le plus connu étant la mission Stardust qui, en 2004, a recueilli des particules issues de la queue d’une comète. L’année suivante, Deep Impact a « explosé »  une partie de comète pour analyser ce qui en était éjecté. Des missions qui ont apporté d’importantes informations sur ces corps mais qui restent encore peu nombreuses.

Vassilissa Vinogradoff est catégorique : « La prochaine étape, si nous voulons en savoir plus, c’est le retour d’échantillons. » En effet, Stardust avait ramené des morceaux de la queue de la comète, mais ce n’est pas la même chose que de prendre de la roche directement sur le noyau pour l’analyser sur Terre. « Ce que nous pouvons faire dans l’espace est vite assez limité techniquement, des analyses d’échantillons sur Terre plus poussées seraient un grand pas en avant. »

Vue d’artiste de la sonde Rosetta // Source : DLR German Aerospace Center Suivre

Un projet envisageable, et envisagé d’ailleurs puisque la mission CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return) prévoyait justement de retourner sur Tchouri. L’idée était de placer une sonde en orbite autour de la comète et de poser juste quelques secondes un petit réceptacle sur la surface afin de récolter, au total 80 grammes d’échantillon du sol. Une idée prometteuse censée voir le jour en 2024. Mais le projet n’a pas été retenu par la NASA qui lui a préféré Dragonfly, une mission (également passionnante) qui prévoit le déploiement d’un drone sur Titan, le plus grand satellite de Saturne.

Il y a bien d’autres champs de recherche plus accessibles dans l’immédiat mais ils restent vite limités. Par exemple, des ballons-sondes en haute altitude qui récoltent des grains laissés par les comètes lorsqu’elles passent près du Soleil. Des morceaux d’étoiles filantes en quelque sorte. « C’est ce que nous avons qui se rapproche le plus d’une comète, explique Vassilissa Vinogradoff, mais l’inconvénient c’est que nous ne savons pas d’où viennent ces échantillons exactement. »

En attendant, les données récoltées par la mission Rosetta continuent d’être exploitées par différentes équipes de chercheurs dans le monde entier. Petit à petit, le fameux trajet des matières organiques se dévoile, depuis sa naissance autour des étoiles mourantes, jusqu’à l’apparition du vivant. La découverte du carbone aliphatique sur une comète est un chaînon de plus qui permet d’y voir un peu plus clair, mais il y a aussi la matière retrouvée sur les astéroïdes, celle de Titan qui devrait être analysée par Dragonfly prochainement, ou encore les molécules complexes découvertes par Curiosity sur Mars. Dans tout cela, ce sont les comètes qui conservent les composés les plus anciens, notre meilleur chance de remonter à la source.

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