2 October 2017
A molecule once thought to be a useful marker for life as
we know it has been discovered around a young star and
at a comet for the first time, suggesting these ingredients
are inherited during the planet-forming phase.
The discovery of methyl chloride was made
by the ground-based Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
(ALMA) in Chile, and by ESA’s Rosetta spacecraft following Comet
67P/Churyumov–Gerasimenko. It is the simplest member of a class
of molecules known as organohalogens, which contain halogens,
such as chlorine or fluorine, bonded with carbon.
Methyl chloride is well known on Earth as being used in industry.
It is also produced naturally by biological and geological activity:
it is the most abundant organohalogen in Earth’s atmosphere,
with up to three megatonnes produced a year, primarily
from biological processes.
As such, it had been identified as a possible ‘biomarker’ in the search
for life at exoplanets. This has been called into question, however,
now it is seen in environments not derived from living organisms,
and instead as a raw ingredient from which planets could eventually form.
Rho Ophiuchi star-forming region
This is also the first time an organohalogen has been detected in space,
indicating that halogen- and carbon-centred chemistries are more intertwined
than previously thought.
The ALMA observations were made towards the young star IRAS 16293-2422,
a low-mass binary system in the Rho Ophiuchi star-forming region
about 400 light-years from Earth. The system was already known
to have a wealth of organic molecules distributed around it,
but ALMA now makes it possible to zoom in to scales equivalent
to the outer planets in our own Solar System, making it
an ideal target for comparative studies with comets.
Because comets are believed to preserve the chemical composition
of the Sun’s birth cloud, and in order to better understand
the formation pathways of organic molecules, the detection
of the molecule in the young star system triggered a search
in the extensive data collected by ESA’s Rosetta spacecraft
during its 2014–16 mission at Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko.
“We found it but it is very elusive, one of the ‘chameleons’
of our molecule zoo, only present during short times when we observed
a lot of chlorine,” says Kathrin Altwegg, principal investigator
of the ROSINA instrument that made the comet detection.
The measurements were made in May 2015, when the comet
was approaching its closest point to the Sun along its elliptical orbit,
near to the orbit of Mars, and was very active, releasing
a lot of gas and dust as the Sun warmed its icy surface.
The methyl chloride was identified in the measurements
when the hydrogen chloride signal was at its highest.
Delivering ingredients to Earth
Moreover, the methyl chloride was found in comparable abundances
in both the young star system and the comet. Rocky planets like Earth
could directly inherit these ingredients during the planet-building phase,
but comets could also act as a vessel to deliver them through the high
rate of impacts occurring in the early years of a forming solar system.
“The dual detection of an organohalogen in a star-forming region
and at a comet indicates that these chemicals will likely be part
of the ‘primordial soup’ on the young Earth
and newly formed rocky exoplanets,” says Edith Fayolle,
lead author of the study published in Nature Astronomy.
“Understanding this initial chemistry on planets is an important step
toward the origins of life.”
It is also a crucial aspect for the search for life outside our Solar System,
but the apparent prevalence of organohalogens in space calls into question
their use as a biomarker when interpreting possible future detections
of the molecule in the atmospheres of rocky exoplanets.
“The combined study takes detections of key biological molecules
to a new level, with the exciting possibility that they predate
the formation of our Solar System as we know it today,”
comments Matt Taylor, ESA’s Rosetta project scientist.
“The complementary results provide an important context
for our Rosetta data and for the wider implications of Solar System formation,
and especially how we might interpret observations of extrasolar systems.”
Notes for Editors
“Protostellar and cometary detections of organohalogens,”
by E. Fayolle et al. is published in Nature Astronomy, 2 October 2017.
The ALMA data were part of the Protostellar Interferometric
Line Survey (PILS). The aim of the survey is to chart
the chemical complexity of IRAS 16293-2422 by imaging
the full wavelength range covered by ALMA on very small scales,
equivalent to the size of our Solar System.
ALMA is an international astronomy facility, and a partnership
between the European Southern Observatory,
the US National Science Foundation and the National Institutes
of Natural Sciences of Japan in collaboration with the Republic
of Chile. More about ALMA partners.
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2 octobre 2017
Une molécule autrefois pensée pour être un marqueur utile
pour la vie comme nous le savons, il a été découvert autour d'une jeune étoile
et à une comète pour la première fois, suggérant ces ingrédients sont hérités
pendant la phase de formation de la planète.
La découverte du chlorure de méthyle a été faite par la baie d'Atacama
(Alma) au Chili, basée au sol, et par le satellite Rosetta de l'ESA suivant
la comète 67P/Churyumov – Gerasimenko. C'est le membre le plus simple
d'une classe de molécules connues sous le nom de organohalogénés,
qui contiennent des halogènes, comme le chlore ou le fluor, liés au carbone.
Le chlorure de méthyle est bien connu sur la terre comme étant utilisé
dans l'industrie. Il est également produit naturellement par l'activité biologique
et géologique: il est le organohalogénés le plus abondant dans l'atmosphère
de la terre, avec jusqu'à trois mégatonnes produites par an, principalement
des processus biologiques.
En tant que tel, il avait été identifié comme un possible «biomarqueur»
dans la recherche de la vie à l'Université. Cela a été remis en question,
cependant, il est maintenant vu dans des environnements non dérivés
des organismes vivants, et au lieu comme un ingrédient brut à partir
de laquelle les planètes pourraient éventuellement se former.
Rho Ophiuchi étoile-formant la région
C'est aussi la première fois qu'un organohalogénés
a été détecté dans l'espace, ce qui indique que les chimies
centrées sur les halogènes et le carbone sont plus entrelacées
qu'on ne le pensait auparavant.
Les observations d'Alma ont été faites vers la jeune star iras
16293-2422, un système binaire de basse masse dans la région
de Rho Ophiuchi étoiles-formant environ 400 années-lumière de la terre.
Le système était déjà connu pour avoir une richesse
de molécules organiques distribués autour d'elle, mais Alma permet
maintenant de zoomer à des échelles équivalentes
aux planètes extérieures dans notre propre système solaire,
ce qui en fait une cible idéale pour des études comparatives
avec des comètes.
Parce que les comètes sont censées préserver la composition
chimique du nuage de naissance du soleil, et afin de mieux comprendre
les voies de formation des molécules organiques, la détection de la molécule
dans le système des jeunes étoiles a déclenché une recherche
dans les données détaillées collectées par le satellite Rosetta
de l'ESA lors de sa mission 2014-16
à Comet 67P/Churyumov – Gerasimenko.
«nous l'avons trouvé, mais il est très insaisissable,
l'un des «caméléons» de notre molécule Zoo, seulement présent
pendant de courtes périodes où nous avons observé beaucoup de chlore»,
explique konan Altwegg, chercheur principal de l'instrument de Rosina
qui a fait la détection de la comète.
Les mesures ont été faites en mai 2015, lorsque la comète approchait
son point le plus proche du soleil le long de son orbite elliptique,
près de l'orbite de mars, et a été très actif, libérant beaucoup de gaz
et de la poussière que le soleil réchauffé sa surface glaciale.
Le chlorure de méthyle a été identifié dans les mesures
lorsque le signal du chlorure d'hydrogène était le plus élevé.
Livrer des ingrédients à la terre
En outre, le chlorure de méthyle a été trouvé dans des abondances
comparables dans le système des jeunes étoiles et la comète.
Les planètes rocheuses comme la terre pourraient hériter directement
de ces ingrédients pendant la phase de construction de la planète,
mais les comètes pourraient aussi agir comme un navire pour les livrer
à travers le taux élevé d'impacts survenant dans les premières années
d'un système de formation solaire.
«la double détection d'un organohalogénés dans une région
en forme d'étoile et à une comète indique que ces produits chimiques
feront probablement partie de la «soupe primordiale» sur la terre jeune
et nouvellement formée Rocky,» dit Edith Fayolle, auteur principal
de l'étude publiée dans L'astronomie de la nature. "comprendre
cette chimie initiale sur les planètes est une étape importante
vers les origines de la vie."
C'est aussi un aspect crucial pour la recherche de la vie
en dehors de notre système solaire, mais la prévalence apparente
de organohalogénés dans l'espace remet en question leur utilisation
comme un biomarqueur lors de l'interprétation de possibles détections
futures de la molécule dans les atmosphères de Rocky exoplanètes.
«l'étude combinée prend des détections de molécules biologiques clés
à un nouveau niveau, avec la possibilité excitante qu'ils prédatent
la formation de notre système solaire tel que nous le connaissons aujourd'hui»,
commente Matt Taylor, chercheur du projet Rosetta de l'ESA.
"les résultats complémentaires fournissent un contexte important
pour nos données Rosetta et pour les implications plus larges
de la formation du système solaire, et surtout
comment nous pourrions interpréter les observations
des systèmes extrasolaires."
Notes pour les éditeurs
«les détections de protostellaire et de cometarie de organohalogénés»,
par E. Fayolle et coll., sont publiées dans nature astronomie, 2 octobre 2017.
Les données d'Alma faisaient partie de l'enquête
sur la ligne d'interférométrie protostellaire (Pils).
L'objectif de l'enquête est de tracer la complexité chimique
de l'iras 16293-2422 par l'imagerie de la gamme complète
de longueur d'onde couverte par Alma sur de très petites échelles,
équivalent à la taille de notre système solaire.
Alma est une installation internationale d'astronomie, et un partenariat
entre l'Observatoire européen du Sud, la National Science Foundation
des États-Unis et les instituts nationaux des sciences naturelles
du Japon, en collaboration avec la République du Chili.
Plus d'infos sur Alma Partners.
For further information, please contact:
Edith Fayolle
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (now at NASA JPL)
Email:
edith.c.fayolle@jpl.nasa.govKathrin Altwegg
University of Bern, Germany
Email:
kathrin.altwegg@space.unibe.chMatt Taylor
ESA Rosetta project scientist
Email:
matt.taylor@esa.intMarkus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email:
markus.bauer@esa.intRAPPORT DU CITOYEN TIGNARD YANIS
SOUS L'EGIDE DE Y'BECCA
ET DU PEUPLE
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