La vie dans l'univers : la cosmochimie interstellaire
Plus d’une centaine de molécules ont été identifiées dans l’espace:
La chimie du carbone est, nous l’avons vu, très présente dans l’Univers. Nombre de molécules carbonées complexes ont été détectées par la radioastronomie ou par l’observation en ondes millimétriques, leurs modes de vibration se situant à basse fréquence du fait de la taille de ces molécules. C’est dans le milieu interstellaire que l’on a détecté la plupart des molécules polyatomiques. Quels sont les constituants du milieu interstellaire ? On y trouve tout d’abord les nuages moléculaires denses, à très basse température (10-20 K), lieu de prédilection pour la formation des molécules interstellaires.
La température y est si basse que toute molécule gazeuse rencontrant un grain solide y est immédiatement collée pour y former un manteau de glace. Si des molécules organiques sont présentes dans ce manteau, celles-ci se trouvent soumises au rayonnement ultraviolet provenant des étoiles voisines, qui va accélérer leur évolution vers des molécules réfractaires encore plus complexes.
Le processus se poursuit si le grain se trouve incorporé dans l’environnement circumstellaire, plus dense et plus chaud, d’une étoile en formation. Les molécules complexes formées à basse température se retrouvent en phase gazeuse, et sont susceptibles d’enrichir le milieu protoplanétaire ambiant. De même, les enveloppes circumstellaires des étoiles en fin de vie peuvent enrichir le milieu interstellaire environnant en molécules organiques complexes.
On connaît aujourd’hui plus de 120 molécules interstellaires, la plus grosse d’entre elles étant HC1;1N, constituée de 13 atomes. Les molécules polyatomiques les plus volumineuses sont toutes constituées de chaînes carbonées, ce qui illustre la capacité du carbone à produire une chimie complexe. A ces découvertes de molécules individuelles bien identifiées par la radioastronomie, il faut ajouter la découverte, depuis une vingtaine d’années des «PAH», ou hydrocarbures hydrocarbonés polycycliques. Identifiées grâce à leur spectre infrarouge, ces molécules particulièrement stables, regroupant des dizaines d’atomes autour d’anneaux benzéniques, ont été détectées en abondance dans les régions de formation stellaire. Une preuve supplémentaire de la prééminence de la chimie du carbone dans l’Univers…
Vidéo : La vie dans l’univers : la cosmochimie interstellaire
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