Les scientifiques ont identifié plusieurs composés organiques contenant de l’azote à la surface d’échantillons de sol lunaire renvoyés par les missions chinoises Chang’e-5 et Chang’e-6, fournissant ainsi de nouvelles informations sur l’évolution de la matière organique dans le système solaire.
Les résultats, publiés par une équipe de recherche dirigée par l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences, avec des collaborateurs internationaux, révèlent que la Lune conserve un enregistrement détaillé de la façon dont les matières organiques ont été livrées et transformées dans l’espace.
Au début du système solaire, les astéroïdes et les comètes agissaient comme des « messagers cosmiques », livrant continuellement de la matière organique et des éléments liés à la vie tels que le carbone, l’azote, l’oxygène, le phosphore et le soufre aux planètes telluriques. Bien que ces matériaux aient pu contribuer à l’apparition de la vie sur Terre, la géologie active et les processus biologiques de la planète ont pour la plupart effacé ces premiers enregistrements.
En revanche, la Lune, avec sa géologie relativement inactive, agit comme une « capsule temporelle », préservant les preuves à la fois de l’apport de matière organique extraterrestre et de son évolution ultérieure.
Des études antérieures sur des échantillons d’Apollo ont confirmé la présence de carbone et d’azote dans le sol lunaire, mais l’existence, la composition et l’origine des composés organiques azotés restent floues. Dans cette étude, les chercheurs ont mené des analyses systématiques des particules du sol lunaire à l’aide de techniques avancées de microscopie et de spectroscopie pour examiner leur structure, leurs liaisons chimiques, leurs groupes fonctionnels et leur composition isotopique.
Les résultats montrent que la matière organique du sol lunaire existe sous trois formes principales : granulaire, attachée et encapsulée. Ces formes vont de l’échelle submicronique au micron et sont souvent mélangées à des minéraux lunaires courants. Chimiquement, les matériaux sont principalement constitués de carbone, d’azote et d’oxygène, avec des structures pour la plupart amorphes. Certains échantillons présentent également des groupes fonctionnels amide, ce qui suggère que les matières organiques ont subi un retraitement chimique complexe plutôt qu’une simple graphitisation.
L’analyse isotopique a montré que l’hydrogène, le carbone et l’azote présents dans ces matières organiques lunaires sont généralement « plus légers » que ceux trouvés dans les chondrites carbonées et les échantillons d’astéroïdes. Ce modèle s’aligne sur les processus axés sur l’impact comme l’évaporation, la condensation et la redéposition. Les résultats impliquent que lorsque les astéroïdes et les comètes frappent la surface lunaire, ils déposent non seulement des matières organiques, mais provoquent également leur décomposition, leur migration et leur recombinaison en de nouveaux composés contenant de l’azote et de l’oxygène.
L’équipe a également découvert, pour la première fois, des signatures d’implantation du vent solaire dans la matière organique lunaire. Certaines matières organiques liées à la surface présentent des variations distinctes des isotopes de l’hydrogène et des rapports hydrogène/carbone à proximité des zones exposées, indiquant une exposition à long terme au rayonnement solaire. Ces signaux « semblables à des empreintes digitales » excluent en outre la contamination terrestre.
L’étude décrit une voie évolutive continue de la matière organique lunaire, depuis la livraison extraterrestre jusqu’à la transformation provoquée par l’impact et l’altération spatiale, fournissant de nouvelles preuves de l’histoire du transport organique dans le système solaire primitif. Il fournit également un soutien scientifique et technique précieux aux prochaines missions chinoises de retour d’échantillons dans l’espace lointain.
