Ce n’est pas la première fois que la foudre est suggérée comme un élément essentiel de ce qui a rendu la vie possible sur Terre. Des expériences en laboratoire ont démontré que les matières organiques produites par la foudre auraient pu inclure des composés précurseurs comme les acides aminés (qui peuvent s’associer pour former des protéines).
Cette nouvelle étude aborde le rôle de la foudre d’une manière différente, cependant. Une grande question que les scientifiques ont toujours réfléchie concerne la manière dont les premières vies sur Terre ont accédé au phosphore. Bien qu’il y ait eu beaucoup d’eau et de dioxyde de carbone disponibles pour travailler avec des milliards d’années, le phosphore était enveloppé dans des roches insolubles et non réactives. En d’autres termes, le phosphore a été enfermé définitivement pour de bon.
Comment les organismes ont-ils eu accès à cet élément essentiel? La théorie dominante était que les météorites livraient du phosphore à la Terre sous la forme d’un minéral appelé schreibersite – qui peut se dissoudre dans l’eau, le rendant facilement disponible pour les formes de vie. Le gros problème avec cette idée est que lorsque la vie a commencé il y a plus de 3,5 à 4,5 milliards d’années, les impacts des météorites diminuaient de façon exponentielle. La planète avait besoin de beaucoup de schreibersite contenant du phosphore pour survivre. Et les impacts de météorites auraient également été suffisamment destructeurs pour, eh bien, tuer prématurément la vie naissante (voir: les dinosaures) ou vaporiser la majeure partie de la schreibersite livrée.
Hess et ses collègues pensent avoir trouvé la solution. La schreibersite se trouve également dans des matériaux en verre appelés fulgurites, qui se forment lorsque l’éclairage frappe la Terre. Lorsque la fulgurite se forme, elle incorpore du phosphore provenant des roches terrestres. Et c’est soluble dans l’eau.
Les auteurs de la nouvelle étude ont collecté de la fulgurite qui avait été produite par l’éclairage frappant le sol dans l’Illinois en 2016, dans un premier temps juste pour étudier les effets d’un chauffage flash extrême tel que préservé dans ce type d’échantillons. Ils ont constaté que l’échantillon de fulgurite était constitué de 0,4% de schreibersite.
À partir de là, il s’agissait simplement de calculer la quantité de schreibersite qui aurait pu être produite par la foudre il y a des milliards d’années, à peu près au moment où la première vie a émergé sur Terre. Il existe une abondante littérature estimant les niveaux antiques de dioxyde de carbone atmosphérique, un facteur contribuant aux coups de foudre. Armée d’une compréhension de la corrélation entre les tendances du dioxyde de carbone et les coups de foudre, l’équipe a utilisé ces données pour déterminer la quantité d’éclairs qui aurait été répandue à l’époque.
Hess et ses collègues ont déterminé que des milliards de coups de foudre auraient pu produire de 110 à 11 000 kilogrammes de schreibersite chaque année. Au cours de cette période, cette activité aurait dû rendre suffisamment de phosphore disponible pour encourager les organismes vivants à croître et à se reproduire – et bien plus que ce qui aurait été produit par les impacts de météorites.
C’est intéressant pour comprendre l’histoire de la Terre, mais cela ouvre également une nouvelle perspective pour penser à la vie ailleurs. «C’est un mécanisme qui peut fonctionner sur les planètes où les impacts de météorites sont devenus rares», explique Hess. Ce modèle de vie à travers la foudre est limité aux environnements avec des eaux peu profondes – la foudre doit produire de la fulgurite dans des zones où elle peut se dissoudre correctement pour libérer le phosphore, mais où elle ne se perdra pas dans une vaste étendue d’eau. Mais cette limite n’est pas nécessairement une mauvaise chose. À une époque où l’astrobiologie est obsédée par les mondes océaniques, l’étude se concentre sur des endroits comme Mars qui n’ont pas été submergés dans les eaux mondiales.
Pour être clair, l’étude ne suggère pas que les impacts de météorites ne jouent aucun rôle pour rendre le phosphore accessible à la vie. Et Hess souligne que d’autres mécanismes, comme les évents hydrothermaux, peuvent simplement contourner le besoin de météorites ou de foudre.
Et enfin, il y a plus de 3,5 milliards d’années, la Terre n’avait pas la même apparence qu’aujourd’hui. Il n’est pas tout à fait clair qu’il y avait suffisamment de roches exposées à l’air – là où elles pourraient être frappées par la foudre et conduire à la production de schreibersite – pour rendre le phosphore disponible.
Hess va laisser d’autres scientifiques traiter ces questions, car l’étude se situe en dehors de son travail normal. «Mais j’espère que cela incitera les gens à prêter attention aux fulgurites et à tester davantage la viabilité de ces mécanismes», dit-il. «J’espère que nos recherches nous aideront à réfléchir à l’opportunité de rechercher la vie dans des environnements peu profonds, comme nous le sommes actuellement sur Mars.»
L’article Comment les coups de foudre pourraient expliquer l’origine de la vie – sur Terre et ailleurs est apparu en premier sur zimo news.
