Comment reconnaître la vie extraterrestre si la chimie de l'espace produit les mêmes briques que celles de la biologie ? Cette interrogation fondamentale gagne en pertinence depuis l'analyse des échantillons de l'astéroïde Bennu. Les scientifiques y ont découvert un trésor de molécules organiques, incluant des acides aminés et des nucléobases, sans qu'aucune preuve d'une forme de vie passée n'y soit associée.
Ces échantillons, rapportés par la mission OSIRIS-REx, présentaient une particularité notable: les acides aminés s'y trouvaient en proportions quasi égales entre leurs formes miroirs dites "gauches" et "droites". Sur Terre, en revanche, le vivant utilise presque exclusivement la version gauche. Par conséquent, l'absence de préférence marquée sur Bennu laisse penser que cette asymétrie moléculaire propre à notre biologie s'est probablement installée ultérieurement, lors de processus spécifiques à notre planète.
Face à cette situation, une équipe de chercheurs propose une nouvelle approche nommée LifeTracer, décrite dans la revue
PNAS Nexus. Au lieu de cibler une molécule unique, cette méthode étudie l'ensemble des motifs chimiques présents dans un échantillon. L'hypothèse de départ repose sur le fait que la vie assemble des molécules dans un but précis, comme stocker de l'énergie ou transmettre de l'information, alors que les processus géochimiques non vivants obéissent à des logiques distinctes.
Pour mettre au point LifeTracer, les scientifiques ont comparé des matériaux d'origine biologique, comme des sols terrestres, avec des échantillons abiotiques issus de météorites riches en carbone. Chaque échantillon, contenant des dizaines de milliers de molécules organiques, a été analysé en fragmentant les composés pour examiner leurs propriétés. Un modèle d'apprentissage automatique a ensuite appris à séparer les deux groupes en s'appuyant sur la distribution globale des empreintes chimiques.
Cette démarche a permis de dégager des tendances générales. Les échantillons de météorites, par exemple, contenaient davantage de composés volatils, ce qui reflète les environnements froids de l'espace. Un composé contenant du soufre, le 1,2,4-trithiolane, s'est imposé comme un marqueur robuste des échantillons non biologiques. Ainsi, le modèle ne s'appuie pas sur un indice unique, mais sur la façon dont une collection entière de molécules est structurée.
LifeTracer constitue donc un outil intéressant pour les futures missions spatiales. Lorsque des sondes rapporteront des échantillons de Mars, de ses lunes ou des océans d'Europe et d'Encelade, les mélanges organiques seront probablement issus de sources multiples. Cette méthode permettra d'estimer si le paysage chimique global s'apparente davantage à de la biologie ou à de la géochimie fortuite, venant ainsi compléter les techniques déjà employées.