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Reproduire la formation de la matière organique dans le système solaire primitif

17 janvier 2017

IMPMC - UMR 7590

Reproduire en laboratoire la formation de la matière organique, c’est le défi réalisé par des chercheurs de l’IMPMC (CNRS/MNHN/UPMC/IRD) et du laboratoire METIS (CNRS/UPMC/EPHE) . Ils ont fractionné le plus simple des hydrocarbures, le méthane gazeux, en plusieurs petits morceaux et ils ont obtenu des dépôts de carbone dont l’arrangement des atomes et la composition isotopique sont identiques à ceux des grains organiques des météorites carbonées. Cette expérience ouvre pour la première fois une piste expérimentale pour interpréter la composition isotopique en hydrogène de ces météorites qui présente une « anomalie », une signature caractéristique, dont l’origine est toujours incomprise. Elle permet également de reproduire l’environnement qui prévalait dans le disque protoplanétaire, où le rayonnement ultraviolet du jeune soleil entrainait la fragmentation du méthane. Ces travaux sont publiés le 16 janvier 2017 dans PNAS.

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Cartographie isotopique de la matière organique qui s’est déposée sur les parois en verre du réacteur où se forme le plasma de méthane. Sur cette image, les taches vertes correspondent à des enrichissements en deutérium de 1500‰ environ soit 150% de plus de deutérium que l’échantillon normal qui est à zéro sur cette image (bleu vert). De grandes zones appauvries en deutérium de 50% par rapport à 0 apparaissent en bleu foncé. La tache noire est une zone où la mesure n’a pas été possible. A titre de comparaison, avec un échantillon "normal", cette figure serait uniforme en couleur. © François Robert / IMPMC (CNRS/MNHN/UPMC/IRD).

1 Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (CNRS/MNHN/UPMC/IRD) et laboratoire Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols (CNRS/UPMC/EPHE). Ces recherches ont également été menées avec des chercheurs du Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux (CNRS/Université Paris Nord) et Laboratoire de chimie théorique (CNRS/UPMC).

Référence

Hydrogen isotope fractionation in methane plasma :(Cosmo) chemical implications
François Robert, Sylvie Derenne, Guillaume Lombardi, Khaled Hassouni, Armelle Michau, Peter Reinhardt, Rémi Duhamel, Adriana Gonzalez, Kasia Biron
PNAS (16 janvier 2017)

Contacts chercheurs CNRS

François Robert, directeur de recherche CNRS à l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (CNRS/MNHN/UPMC/IRD)

Sylvie Derenne, directrice de recherche CNRS au laboratoire Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols (CNRS/UPMC/EPHE).

Contact presse CNRS

Alexianne Agullo