Residue Analyses from the Heating of processed Interstellar Ice Analogues: understanding the formation of Solar System Organic Matter - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Autre Publication Scientifique Année : 2016

Residue Analyses from the Heating of processed Interstellar Ice Analogues: understanding the formation of Solar System Organic Matter

Analyses de résidus provenant d'analogues de glace interstellaire pour la compréhension de la formation de la matière organique du Système Solaire

Grégoire Danger

Résumé

Comets and asteroids contain organic material formed very early in the Solar System history. The organic matter found in interplanetary objects may be related to interstellar icy grains present before the Solar System formation or during its formation, in the so-called proto-planetary disk. Organic matter then accretes on planetesimals and comet cores and may undergo hydrothermal alteration and reactions with minerals once water ice starts to melt. The effects of aqueous alteration of organic matter on interplanetary object remain poorly understood, blurring our current understanding of the nature of the accreted organic matter. This organic matter has been delivered on the surface of planets and could constitute a source of precursors for the emergence of life on the primitive Earth. The RAHIIA_SSOM project, thanks to a Laboratory Astrophysics approach developed in the interdisciplinary field of astrochemistry/astrobiology/cosmochemistry, addresses the origin and subsequent chemical evolution of the extraterrestrial organic matter: (1) during the Solar nebula epoch in ices, when subjected to irradiation and thermal alterations, (2) during the Solar System epoch in interplanetary objects, when submitted to hydrothermal or space weathering alterations. Our project relies on the multi-scale and multi-technique analyses of organic residues synthesized in the laboratory in conditions mimicking astrophysical environments. These analogues will be compared to the organic matter of interplanetary objects (comets, asteroids, meteorites, TNO). The comparison will constrain the physical and chemical evolution of interplanetary objects and thus, we will refine the scenario of the formation of their organic matter. The RAHIIA_SSOM project fits in the “Défi des autres savoirs” program of ANR. A key aspect of this project is interdisciplinary collaborations. Funding from ANR will offer a unique opportunity to build a French consortium implying research groups with worldwide expertise in either experimental simulations or characterization of extraterrestrial organics. Our consortium encompasses a wide range of analytical techniques on organic matter synthesised in laboratory in strong connection with extraterrestrial organics in interplanetary objects. It will shed light on new chemical, structural and isotopic information about reaction pathways involved in the evolution of organics from the interstellar medium to interplanetary objects, parent bodies of objects found on Earth (meteorites, micrometeorites) or directly collected by space probes and returned to Earth.
Les comètes et les astéroïdes contiennent de la matière organique formée très tôt dans l'histoire du système solaire. La matière organique trouvée au sein des objets interplanétaires peut être liée à des grains de glace interstellaire présents avant la formation du système solaire ou pendant sa formation, à savoir le disque protoplanétaire. Par la suite, la matière organique s'accrète sous forme de planétésimaux et de noyaux cométaires et peut ensuite subir des altérations hydrothermales et des réactions avec des minéraux, une fois que la glace d'eau commence à fondre. Les effets de l'altération aqueuse sur cette matière organique au sein d'objets interplanétaires restent mal compris, rendant ainsi plus difficile notre compréhension actuelle de la nature de la matière organique pré-accrétionnelle. Cette matière organique a pu ensuite été délivrée à la surface de planètes, et pourrait constituer une source de précurseurs organiques pour l'émergence de la vie sur la Terre primitive. Le projet RAHIIA_SSOM, grâce à une approche "Astrophysique de Laboratoire" et interdisciplinaire liant l'astrochimie, l'astrobiologie et la cosmochimie, aborde l'origine et l'évolution chimique de la matière organique extraterrestre tout au long de la formation d'un système planétaire: (1) à l'époque de la nébuleuse solaire dans les glaces, lorsqu'elle est soumise à une irradiation et des modifications thermiques, (2) à l'époque du système solaire dans les objets interplanétaires, lorsqu'elle est soumise à des altérations hydrothermales ou des érosions spatiales. Notre projet repose sur l'analyse multi-échelles et multi-techniques de résidus organiques synthétisés en laboratoire dans des conditions mimant des environnements astrophysiques. Ces analogues seront comparés à la matière organique des objets interplanétaires (comètes, astéroïdes, météorites, TNO). Cette comparaison contraindra l'évolution physique et chimique des objets interplanétaires et permettra donc à terme d'affiner le scénario de formation de leur matière organique. Le projet RAHIIA_SSOM inscrit dans le programme «Défi des Autres savoirs" de l'ANR. Le financement de l'ANR offrira une occasion unique de construire un consortium français interdisciplinaire impliquant des groupes de recherche ayant une expertise dans le monde entier, concernant à la fois les simulations expérimentales ainsi que la caractérisation de la matières organiques extraterrestres. Notre consortium englobe un large éventail de techniques pour l'analyse de la matière organique synthétisée en laboratoire. Ces mêmes techniques seront utilisées pour l'analyse de la matière organique extraterrestre des objets naturels permettant ainsi de contraindre nos simulations expérimentales. Ce projet mettra en lumière de nouvelles informations structurelles et isotopiques sur les voies de réaction impliquées dans l'évolution de la matière organique du milieu interstellaire aux objets interplanétaires, corps parents d'objets trouvés sur la Terre (météorites, de micrométéorites) ou directement recueillies par les sondes spatiales pour des analyses in situ ou sur Terre par retour d'échantillons.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03333526 , version 1 (03-09-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03333526 , version 1

Citer

Grégoire Danger. Residue Analyses from the Heating of processed Interstellar Ice Analogues: understanding the formation of Solar System Organic Matter: RAHIIA_SSOM. 2016. ⟨hal-03333526⟩

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